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基于PLC控制系统QJZ-1200/3300-8矿用组合开关的研究

作　者: 邱增验
导　师: 王益红
学　校: 山东科技大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 先导本质安全漏电保护人机接口
分类号: TD611.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本课题来源于泰安市众诚矿山自动化有限公司的QJZ-1200／3300-8矿用隔爆兼本质安全型组合开关的电气控制部分。由于我国电压等级的提升以及各种采煤设备扩容,从客观上要求煤矿井下供电系统的电压等级从1140V提升至3300V,以符合矿用设备的技术要求。然而,由于我国技术落后等各方面原因的制约,3300V的供电设备大多依赖进口。这种设备进口价格高,技术指标也不完全满足我国煤矿设备的要求,而且维修极为不方便。在这种形势下,研究具有自主产权的3300V供电设备具有很重要的意义。本论文根据我国煤矿井下工作面的供电特点,提出了确实可行的技术方案,确定了组合开关的各项技术参数。并分别设计了本质安全型先导电路、电流保护系统、电压保护系统、漏电保护系统以及人机接口界面,从各个环节有效的保护了系统,保证煤矿生产的安全。本文的主要内容由以下几部分构成：第一,在漏电方面本文设计了组合开关启动之前的漏电检测,运行之中的漏电保护以及高压绝缘检测三部分。三者分别对主系统、主接触器以及主电缆的绝缘水平进行检测,确保了煤矿设备的用电安全。第二,本系统设计了电流保护系统,分别对系统的过电流故障做了保护。过载回路采用了电流反时限的算法,保证了短路电流与动作时间的可靠性。短路回路采用了相敏保护原理,线性地反应了电流与电压之间的关系。第三,在过压保护系统中,本文分别对暂态过电压以及稳态过电压分别做了保护。确定了电路的参数,以更好的防止干扰的发生。第四,人机接口方面本设计采用了LG公司的XP70触摸屏,设置了各项通信参数,进行了与PLC系统的组态设计,使之能够准确的显示各单元的工况。系统的软件环境XG5000允许用户对同一项目中的多个PLC程序进行编辑,监控和管理并且程序可根据需要分为扫描程序和任务程序。模块化程序设计方法使得程序更加便于调试,修改和移植。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-12
1 绪论  12-18
  1.1 煤矿井下采煤工作面供电系统发展概况  12-14
  1.2 组合开关的发展与现状  14-16
  1.3 课题研究的背景及意义  16-17
  1.4 本文的主要设计内容  17-18
2 组合开关方案设计  18-25
  2.1 组合开关概述  18-19
  2.2 组合开关的技术参数及功能介绍  19-23
  2.3 器件选择  23-25
3 本质安全先导电路研究  25-33
  3.1 本质安全型电路概述  25-26
  3.2 本质安全型电路的设计依据  26-29
  3.3 组合开关本质安全型先导电路设计  29-33
4 漏电保护系统的研究  33-45
  4.1 漏电故障的定义  33
  4.2 漏电故障的产生原因及危害  33-34
  4.3 漏电保护原理概述  34-36
  4.4 基于附加直流电源的漏电检测电路设计  36-43
  4.5 高压绝缘检测  43-45
5 电流保护系统的研究  45-51
  5.1 3.3KV供电系统电流故障的分类及危害  45
  5.2 过电流保护系统设计  45-51
6 电压保护系统的研究  51-55
  6.1 过电压的危害及形成原因  51-52
  6.2 暂态过电压故障及其保护  52-53
  6.3 稳态过电压故障及其保护  53-55
7 人机界面设计部分  55-61
  7.1 触摸屏概述  55-56
  7.2 触摸屏系统设计  56-61
8 系统软件设计  61-66
  8.1 PLC编程软件概述  61
  8.2 保护子程序设计  61-63
  8.3 组合程序设计  63-66
9 总结与展望  66-68
  9.1 总结  66
  9.2 展望  66-68
致谢  68-69
参考文献  69-70

基于PLC控制系统QJZ-1200/3300-8矿用组合开关的研究

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