DSP的高压防爆开关微机保护控制器的研制

中国矿业大学 本科生毕业设计 姓名：学号： 学院： 专业： 设计题目：微机高压防爆开关综合保护装置的设计 专题： 指导教师：职称： 2010年6月 中国矿业大学毕业设计任务书 学院专业年级学生姓名 任务下达日期： 毕业设计日期： 毕业设计题目：微机高压防爆开关综合保护装置的设计 毕业设计专题题目： 毕业设计主要内容和要求： 在熟悉煤矿井下高压供电系统的要求、功能和特点的基础上， 根据煤矿生产对高压防爆开关所装设保护的要求，设计功能完善、 可靠的微机保护装置，其具体内容如下： 1．掌握高压防爆开关对保护的要求以及保护的配置方法 2．掌握有关高压防爆开关保护的原理，实现和整定方法。 3．掌握微机保护的基本原理、构成和设计方法。 4．完成高压防爆开关微机保护的硬件设计。 5．完成所设计微机保护的电路图和相关程序。 6、编写设计论文 院长签字：指导

煤矿井下高压防爆开关内所使用的控制器是开关内部的一个核心装置,是开关柜工作的指挥机构,但同时也是开关柜内相对薄弱的一个装置,特别是在井下供电电网波动比较大的工作环境下,容易出现故障而影响整个井下供电系统的安全,在总结和分析各类控制器的电路结构、工作原理的基础上,提出对控制器进行改进设计,而且通过实际试运行,效果良好。

微机控制高压防爆开关综合保护装置及传感器

针对目前矿用组合开关存在抗干扰性差、维修困难等问题,提出了一种基于plc的新型矿用双回路组合开关综合保护控制器的设计方案。该综合保护控制器以西门子s7-200plc为中央控制单元,通过硬件设计及软件编程,可实现短路、过载、断相、过欠压、漏电闭锁等保护功能。同时,人机界面采用威纶通mt6070ih全中文液晶触摸屏显示,简洁直观、易操作。试验表明,该控制器的各项保护控制功能均能快速准确执行,确保了整个装置工作的安全性、稳定性及抗干扰性。

针对目前煤矿井下6kv电网防爆开关存在载流能力小、保护简单、故障率高等问题,文章提出了一种基于多cpu控制的高压防爆开关综合保护系统的设计方案,分析了矿井6kv高压电网故障保护的工作原理,详细介绍了系统软硬件设计。基于多cpu控制的高压防爆开关综合保护系统采用单片机msp430f149和dsptms320vc5402作为主控制器,可对各种电网信号进行综合分析,实现对高压电网的全面监测功能。实验结果表明,该系统工作稳定、动作可靠、显示准确。

山东信力工矿安全检测有限公司原始记录 报告编号：sdxl-jlwj021-dq-20共页第页 高压防爆开关 委托 单位 名称 地址 设备名称设备编号 型号规格设备状态 制造单位出厂日期 安装日期检验类别 检验地点检验日期 受检单位下次检验日期 环境温度环境湿度 检验项目 检验依据 检验用主 要设备和 仪器、仪表 名称管理编号规格型号准确度检定证书编号 备注 山东信力工矿安全检测有限公司原始记录 报告编号：sdxl-jlwj021-dq-20共页第页 高压防爆开关铭牌参数 1、高防开关 型号容量额定电压(kv) 开关编号使用场所额定电流(a) 制造厂出厂编号出厂日期 2、

以arm芯片stm32f103为控制核心,设计了一种基于rtos的高压防爆开关智能综合保护器方案。其外围接口电路简单,集测量、控制、保护、通信功能于一体,移植嵌入式实时操作系统uc/os-ii,提高了系统的实时性和保护动作的灵敏度,具有强大而友好的人机交互界面。

煤矿井下6kv电网防爆开关是矿井供电系统中的关键设备,开关的性能直接影响矿井供电的可靠性、安全性和连续性。运用单片机技术和现场总线技术对开关的保护系统进行改进,不但使系统的可靠性有所增强,而且更易于用户操作和维护,同时也满足了矿井自动化系统升级的需要。

介绍了采用89c52单片机、串行a/d转换器max192,串行接口led数码管及键盘管理器件zlg7289设计矿用防爆开关智能保护器的整体方案,以及电流采样、短路和过载保护的程序设计。

为及时发现水泵渗水,或在水泵绕组和轴承发生过热现象时,能够立即停止水泵运行并报警,设计了一种以at89s52单片机为核心的水泵保护控制器。介绍了此控制器的软硬件设计,并通过试验对设计的系统进行了改进,改进后的系统运行良好。

针对早期的高压防爆开关保护器存在难以精确整定保护定值和保护延时、保护实时性较差等问题,设计了一种智能高压防爆开关综合保护器;阐述了该保护器的组成及工作原理,详细介绍了保护器的硬件和软件设计,分析和研究了保护器在应用过程中出现的抗干扰问题,提出了有效的抗干扰措施。实际应用表明,该保护器动作正常,抗干扰性能较好。

针对煤矿井下高压供电系统中开关保护装置可操作性、可靠性差,测量、通信等方面的问题,设计出一种基于winac的高压防爆开关保护测控系统。硬件系统设计以winacrtx为控制核心,运用profibus现场总线进行控制结构设计,软件开发以西门子公司的组态软件winccv6.0和step7v5.2为平台,设计了友好的人机界面和防爆开关测控功能。结果表明,该测控系统的实时操作系统,提高了系统的实时性和保护动作的灵敏度,具有强大而友好的人机交互界面,实现了集测量、控制、保护、通信等功能。

高压真空防爆开关短路保护的改进

由于煤矿高压电网中性点接地方式的改变,造成井下高压防爆开关的漏电保护在应用中存在不少误动和拒动现象,详细分析了漏电故障时各开关所测零序分量的特征和造成原有漏电保护不准确的原因。提出了根据中性点接地方式的不同采用分类漏电保护的新方法,该方法构成的高压综合保护装置通过实验和运行表明,提高了漏电保护动作的准确性。

当前关于高压综合保护装置的研究已经取得一定成绩,但在实践中暴露出一系列的问题和不足,深入研究煤矿高压防爆开关综合保护装置具有重要意义。文章介绍了一种新的短路保护及漏电保护方法,并阐述了具体的装置设计方案,并通过实验证实了装置的实用性。

通过对目前煤矿井下使用的改造和新型的高压真空防爆开关的短路保护进行分析和实验，发现了它们所存在的问题，研制出一种新颖的短路保护改进电路，并简要阐述其工作原理。

采用双cpu设计了一种新型的矿用高压防爆开关测控系统,并着重介绍了其硬件组成、结构特点和软件框图,特别是在模拟量采集中采用了交流采样方式。设计了锁相环同步采样电路,大大提高了信号的采样精度试验表明:采用双cpu系统设计模式,大大增强了系统的可靠性,提高了保护、显示和通讯的处理速度该测控系统性能稳定,运行可靠,具有广阔的应用前景。

阐述了保护器的保护器功能、测量及电能质量监测功能、事件记录及故障录波功能、人机交流以及显示功能功能以及通讯功能后,又详细阐述了保护器保护短路保护、绝缘监视保护、选择性漏电保护以及过压、欠压保护的相关原理,为生产实践打好了良好基础.

本文阐述了保护器的功能、测量及电能质量监测功能、事件记录及故障录波功能、人机交流功能、显示功能以及通讯功能后,又详细阐述了保护器保护短路保护、绝缘监视保护、选择性漏电保护以及过压、欠压保护的相关原理,为生产实践打下了良好基础。

针对煤矿高压防爆开关综合保护装置主要存在的短路故障越级跳闸和漏电保护动作不准确的问题进行了深入的研究。提出了利用微机保护的通讯闭锁功能来解决短路故障越级跳闸问题的新方法;针对煤矿电网中性点接地方式不同和消弧线圈控制方式的不同,提出了分别利用导纳法、电导法和导纳增量法的分类漏电保护原理来实现漏电保护。实验和现场一年多的运行证明,利用上述原理设计的高压防爆开关综合保护装置具有防止短路故障越级跳闸、漏电保护动作准确、适应性强等的特点,基本解决了现有保护存在的问题,具有较高的推广价值。

对于煤矿企业来说，煤矿井下供电电网经常出现故障，特别是因短路和雷电过电压等因素引起井下供电系统内母线电压瞬时失压而造成煤矿井下的供电系统中断，主扇停风等事故的发生。本文针对这类现象，重点研究失压保护误发生动作的原因及如何准确区别母线失压和电压波动的重要技术策略，重点实现高保开关失压保护，确保煤矿企业的安全生产。

以arm嵌入式微控制器为核心部分设计了高压防爆开关保护装置。该装置具有多机并联运行和各个开关分工协同特点,安全保护性能优越,能够有效保障煤矿井下的安全作业。