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基于时序鉴别的井下低压供电网选择性漏电保护系统的研究

作　者: 李保勇
导　师: 公茂法
学　校: 山东科技大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 单相接地选线原理 AT89C51 ProASIC3 A3P25O
分类号: TM564.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 91次
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内容摘要

目前,我国很多煤矿井下低压供电网的电压等级已经由早期的380V提高到现在的1140V、3300V,电压等级的提高同时使得井下系统故障额发生更加频繁,而单相接地漏电故障在其中占了接近80%,本文主要讨论的是单相故障。由于供电系统对供电的可靠性、经济性等要求越来越高,保护装置的选择性要求也越来越高,因此本文主要进行的是井下低压供电网选择性漏电保护系统的研究。本文首先对井下低压供电网发生单相漏电故障的情况进行理论分析,并进行必要的理论仿真,给后面的系统设计提供必要的理论支持。同时深入分析现在比较流行的几种选线原理,如零序电流比相原理、零序功率方向原理、零序电流有功分量方向原理、时序鉴别原理,对其进行优缺点和适用范围的对比,为后面的系统设计选择合适的选线原理。本文根据我国矿井低压供电网的现状,采用两级通信式的选择性漏电保护系统,该系统能够同时完成纵向和横向保护,利用上级保护和下级保护的RS485通信来完成母线和支路的完整保护,安全性得到了保证。该系统上级保护选用AT89C51作为控制器,监测供电网的对地绝缘水平；下级保护选用Actel公司的ProASIC3 A3P250芯片作为控制核心,完成选择性漏电保护原理的选线流程,选择故障支路。此外,设计一些必要的外围辅助硬件,包括模拟量的采集模块、信号处理模块、故障指示、报警模块、跳闸开出模块、电源模块和RS485通信模块等。由于煤矿井下的干扰源很多,干扰比较严重,所以本文针对系统进行硬件和软件两方面的抗干扰措施设计,可以满足系统的抗干扰要求。论文最后对系统中两个主要的误差来源进行了简单分析,并给出了相应的解决方法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-12
1 绪论  12-17
  1.1 本文的选题背景  12-13
  1.2 国内外漏电保护的发展及研究现状  13-14
  1.3 本文的选题意义  14-15
  1.4 本文的主要研究内容和工作任务  15-17
2 井下低压电网漏电故障的分析  17-37
  2.1 漏电故障的基本概念  17-18
  2.2 变压器运行方式  18-23
  2.3 中性点不接地系统故障分析  23-37
3 漏电保护原理  37-49
  3.1 漏电保护的选择性  37-38
  3.2 纵向保护原理  38-40
  3.3 横向保护原理  40-49
4 选漏装置的系统设计  49-72
  4.1 总馈电开关处保护装置的硬件设计  50-53
  4.2 分支馈电开关处保护装置的硬件设计  53-68
  4.3 系统软件设计  68-72
5 系统抗干扰设计  72-75
  5.1 硬件抗干扰  72-74
  5.2 软件抗干扰  74-75
6 系统误差分析  75-79
  6.1 误差的来源  75
  6.2 误差的测量  75-78
  6.3 误差的处理方法  78-79
7 结束语  79-80
致谢  80-81
参考文献  81-83

基于时序鉴别的井下低压供电网选择性漏电保护系统的研究

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