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基于可编程控制器的矿用隔爆型高压真空配电装置测控系统

作　者: 葛夫强
导　师: 王益红
学　校: 山东科技大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 可编程控制器配电装置选择性漏电保护高速计数器电度
分类号: TD611
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着全矿井自动化的实施,为了提高生产效率,降低成本,对井下的变电站开始实施无人值守。矿用隔爆型高压真空配电装置是煤矿井下馈送电的重要设备。目前国内品的技术性能已不能满足生产发展的要求,而引进国外产品投资又太大。所以,研制高可靠性、智能化的矿用隔爆型高压真空配电装置是形势的需要。测控系统是矿用隔爆型高压真空配电装置的核心与关键部分,它的优劣决定了矿用隔爆型高压真空配电装置的优劣。本课题设计的测控系统所完成的功能有对供电系统在发生过载、短路、断相、过电压、欠电压、漏电、电缆绝缘故障时进行保护,并且有风电闭锁功能及电度功能。本课题中测控系统的控制器选用的是适用于恶劣工业环境的可编程控制器,所选用的可编程控制器LG公司的Master-K120S系列。对于人机屏选用了LS可编程序监控器的XGT系列。为了确保本系统的精确度,对电压、电流、零序电压、零序电流等模拟量的处理采用了精密整流电路。对于矿用隔爆型高压真空配电装置的选择性漏电保护功能的实现采用了首创的基于PLC高速计数器的零序电流方向判断理论,该理论的应用大大提高了本系统对漏电保护的准确性。对于电度部分本系统采用的是性能优良的专用电度芯片BL0952。为了提高系统的抗干扰性能,本课题对电压采样电路、各相电流采样电路、零序电压处理电路、零序电流处理电路等各部分分别独立接地,使各部分间减少干扰。其中电压采样电路、各相电流采样电路与零序电压处理电路、零序电流处理电路及电度电路电源独立,这在一定程度上又减少了它们之间的干扰。为了更进一步的提高抗干扰性能,本课题对电压、各相电流、零序电压、零序电流的采样使用了有源滤波电路。对于本课题所涉及到的所有部分、我都亲自进行了调试与修改,经过反复的努力终于使矿用高压真空配电装置的各项电气功能达到并超过了国家标准的各项要求,特别是在漏电部分的创新为煤矿井下中性点非接地系统的选择性漏电保护提供了新的方法和思路,并取得了良好的效果。相信本课题所设计出的矿用隔爆型高压真空配电装置的测控系统完全可以满足实际应用的需求,并有良好的市场前景。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-12
1 绪论  12-16
  1.1 课题研究背景  12
  1.2 矿用隔爆型高压配电装置国内外研究现状、发展动态  12-13
  1.3 课题研究意义  13-14
  1.4 研究的目的和主要完成工作  14-16
2 系统总体与器件的选取  16-27
  2.1 系统总体框图  16-17
  2.2 器件的选取  17-21
  2.3 测控系统的硬件构成  21-23
  2.4 测控系统的程序总流程图  23-26
  2.5 本章小结  26-27
3 漏电保护系统的设计  27-47
  3.1 零序电流方向保护  27-30
  3.2 零序电流方向型选择性漏电保护的具体实现  30-45
  3.3 漏电保护系统的软件设计  45-46
  3.4 本章小结  46-47
4 其它保护  47-59
  4.1 电压保护系统的设计  47-50
  4.2 电流保护系统的设计  50-54
  4.3 监视线保护  54-57
  4.4 风电闭锁  57-58
  4.5 本章小结  58-59
5 电度计量  59-64
  5.1 计量芯片BL0952  59-62
  5.2 电度计量的设计  62-63
  5.3 本章小结  63-64
6 文本显示器的设计  64-69
  6.1 文本显示器与PLC的通信  64-65
  6.2 文本显示器各个画面  65-67
  6.3 密码的使用与参数整定  67-68
  6.4 本章小结  68-69
7 试验、安装及使用  69-72
  7.1 继电保护动作试验  69-71
  7.2 使用流程  71
  7.3 本章小结  71-72
8 研究结论  72-73
致谢  73-74
参考文献  74-75
学习经历及科学研究  75-76
攻读硕士学位期间发表的论文  76-77
附录A  77-78
附录B  78

基于可编程控制器的矿用隔爆型高压真空配电装置测控系统

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