DSP的高壓防爆開關(guān)微機(jī)保護(hù)控制器的研制

中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 姓名：學(xué)號(hào)： 學(xué)院： 專業(yè)： 設(shè)計(jì)題目：微機(jī)高壓防爆開關(guān)綜合保護(hù)裝置的設(shè)計(jì) 專題： 指導(dǎo)教師：職稱： 2010年6月 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)院專業(yè)年級(jí)學(xué)生姓名 任務(wù)下達(dá)日期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)日期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：微機(jī)高壓防爆開關(guān)綜合保護(hù)裝置的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目： 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求： 在熟悉煤礦井下高壓供電系統(tǒng)的要求、功能和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上， 根據(jù)煤礦生產(chǎn)對(duì)高壓防爆開關(guān)所裝設(shè)保護(hù)的要求，設(shè)計(jì)功能完善、 可靠的微機(jī)保護(hù)裝置，其具體內(nèi)容如下： 1．掌握高壓防爆開關(guān)對(duì)保護(hù)的要求以及保護(hù)的配置方法 2．掌握有關(guān)高壓防爆開關(guān)保護(hù)的原理，實(shí)現(xiàn)和整定方法。 3．掌握微機(jī)保護(hù)的基本原理、構(gòu)成和設(shè)計(jì)方法。 4．完成高壓防爆開關(guān)微機(jī)保護(hù)的硬件設(shè)計(jì)。 5．完成所設(shè)計(jì)微機(jī)保護(hù)的電路圖和相關(guān)程序。 6、編寫設(shè)計(jì)論文 院長(zhǎng)簽字：指導(dǎo)

煤礦井下高壓防爆開關(guān)內(nèi)所使用的控制器是開關(guān)內(nèi)部的一個(gè)核心裝置,是開關(guān)柜工作的指揮機(jī)構(gòu),但同時(shí)也是開關(guān)柜內(nèi)相對(duì)薄弱的一個(gè)裝置,特別是在井下供電電網(wǎng)波動(dòng)比較大的工作環(huán)境下,容易出現(xiàn)故障而影響整個(gè)井下供電系統(tǒng)的安全,在總結(jié)和分析各類控制器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理的基礎(chǔ)上,提出對(duì)控制器進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),而且通過實(shí)際試運(yùn)行,效果良好。

微機(jī)控制高壓防爆開關(guān)綜合保護(hù)裝置及傳感器

針對(duì)目前礦用組合開關(guān)存在抗干擾性差、維修困難等問題,提出了一種基于plc的新型礦用雙回路組合開關(guān)綜合保護(hù)控制器的設(shè)計(jì)方案。該綜合保護(hù)控制器以西門子s7-200plc為中央控制單元,通過硬件設(shè)計(jì)及軟件編程,可實(shí)現(xiàn)短路、過載、斷相、過欠壓、漏電閉鎖等保護(hù)功能。同時(shí),人機(jī)界面采用威綸通mt6070ih全中文液晶觸摸屏顯示,簡(jiǎn)潔直觀、易操作。試驗(yàn)表明,該控制器的各項(xiàng)保護(hù)控制功能均能快速準(zhǔn)確執(zhí)行,確保了整個(gè)裝置工作的安全性、穩(wěn)定性及抗干擾性。

針對(duì)目前煤礦井下6kv電網(wǎng)防爆開關(guān)存在載流能力小、保護(hù)簡(jiǎn)單、故障率高等問題,文章提出了一種基于多cpu控制的高壓防爆開關(guān)綜合保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,分析了礦井6kv高壓電網(wǎng)故障保護(hù)的工作原理,詳細(xì)介紹了系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)。基于多cpu控制的高壓防爆開關(guān)綜合保護(hù)系統(tǒng)采用單片機(jī)msp430f149和dsptms320vc5402作為主控制器,可對(duì)各種電網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行綜合分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓電網(wǎng)的全面監(jiān)測(cè)功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)工作穩(wěn)定、動(dòng)作可靠、顯示準(zhǔn)確。

山東信力工礦安全檢測(cè)有限公司原始記錄 報(bào)告編號(hào)：sdxl-jlwj021-dq-20共頁第頁 高壓防爆開關(guān) 委托 單位 名稱 地址 設(shè)備名稱設(shè)備編號(hào) 型號(hào)規(guī)格設(shè)備狀態(tài) 制造單位出廠日期 安裝日期檢驗(yàn)類別 檢驗(yàn)地點(diǎn)檢驗(yàn)日期 受檢單位下次檢驗(yàn)日期 環(huán)境溫度環(huán)境濕度 檢驗(yàn)項(xiàng)目 檢驗(yàn)依據(jù) 檢驗(yàn)用主 要設(shè)備和 儀器、儀表 名稱管理編號(hào)規(guī)格型號(hào)準(zhǔn)確度檢定證書編號(hào) 備注 山東信力工礦安全檢測(cè)有限公司原始記錄 報(bào)告編號(hào)：sdxl-jlwj021-dq-20共頁第頁 高壓防爆開關(guān)銘牌參數(shù) 1、高防開關(guān) 型號(hào)容量額定電壓(kv) 開關(guān)編號(hào)使用場(chǎng)所額定電流(a) 制造廠出廠編號(hào)出廠日期 2、

以arm芯片stm32f103為控制核心,設(shè)計(jì)了一種基于rtos的高壓防爆開關(guān)智能綜合保護(hù)器方案。其外圍接口電路簡(jiǎn)單,集測(cè)量、控制、保護(hù)、通信功能于一體,移植嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uc/os-ii,提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和保護(hù)動(dòng)作的靈敏度,具有強(qiáng)大而友好的人機(jī)交互界面。

煤礦井下6kv電網(wǎng)防爆開關(guān)是礦井供電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,開關(guān)的性能直接影響礦井供電的可靠性、安全性和連續(xù)性。運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)對(duì)開關(guān)的保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),不但使系統(tǒng)的可靠性有所增強(qiáng),而且更易于用戶操作和維護(hù),同時(shí)也滿足了礦井自動(dòng)化系統(tǒng)升級(jí)的需要。

介紹了采用89c52單片機(jī)、串行a/d轉(zhuǎn)換器max192,串行接口led數(shù)碼管及鍵盤管理器件zlg7289設(shè)計(jì)礦用防爆開關(guān)智能保護(hù)器的整體方案,以及電流采樣、短路和過載保護(hù)的程序設(shè)計(jì)。

為及時(shí)發(fā)現(xiàn)水泵滲水,或在水泵繞組和軸承發(fā)生過熱現(xiàn)象時(shí),能夠立即停止水泵運(yùn)行并報(bào)警,設(shè)計(jì)了一種以at89s52單片機(jī)為核心的水泵保護(hù)控制器。介紹了此控制器的軟硬件設(shè)計(jì),并通過試驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)后的系統(tǒng)運(yùn)行良好。

針對(duì)早期的高壓防爆開關(guān)保護(hù)器存在難以精確整定保護(hù)定值和保護(hù)延時(shí)、保護(hù)實(shí)時(shí)性較差等問題,設(shè)計(jì)了一種智能高壓防爆開關(guān)綜合保護(hù)器;闡述了該保護(hù)器的組成及工作原理,詳細(xì)介紹了保護(hù)器的硬件和軟件設(shè)計(jì),分析和研究了保護(hù)器在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的抗干擾問題,提出了有效的抗干擾措施。實(shí)際應(yīng)用表明,該保護(hù)器動(dòng)作正常,抗干擾性能較好。

針對(duì)煤礦井下高壓供電系統(tǒng)中開關(guān)保護(hù)裝置可操作性、可靠性差,測(cè)量、通信等方面的問題,設(shè)計(jì)出一種基于winac的高壓防爆開關(guān)保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)以winacrtx為控制核心,運(yùn)用profibus現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),軟件開發(fā)以西門子公司的組態(tài)軟件winccv6.0和step7v5.2為平臺(tái),設(shè)計(jì)了友好的人機(jī)界面和防爆開關(guān)測(cè)控功能。結(jié)果表明,該測(cè)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和保護(hù)動(dòng)作的靈敏度,具有強(qiáng)大而友好的人機(jī)交互界面,實(shí)現(xiàn)了集測(cè)量、控制、保護(hù)、通信等功能。

高壓真空防爆開關(guān)短路保護(hù)的改進(jìn)

由于煤礦高壓電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式的改變,造成井下高壓防爆開關(guān)的漏電保護(hù)在應(yīng)用中存在不少誤動(dòng)和拒動(dòng)現(xiàn)象,詳細(xì)分析了漏電故障時(shí)各開關(guān)所測(cè)零序分量的特征和造成原有漏電保護(hù)不準(zhǔn)確的原因。提出了根據(jù)中性點(diǎn)接地方式的不同采用分類漏電保護(hù)的新方法,該方法構(gòu)成的高壓綜合保護(hù)裝置通過實(shí)驗(yàn)和運(yùn)行表明,提高了漏電保護(hù)動(dòng)作的準(zhǔn)確性。

當(dāng)前關(guān)于高壓綜合保護(hù)裝置的研究已經(jīng)取得一定成績(jī),但在實(shí)踐中暴露出一系列的問題和不足,深入研究煤礦高壓防爆開關(guān)綜合保護(hù)裝置具有重要意義。文章介紹了一種新的短路保護(hù)及漏電保護(hù)方法,并闡述了具體的裝置設(shè)計(jì)方案,并通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了裝置的實(shí)用性。

通過對(duì)目前煤礦井下使用的改造和新型的高壓真空防爆開關(guān)的短路保護(hù)進(jìn)行分析和實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了它們所存在的問題，研制出一種新穎的短路保護(hù)改進(jìn)電路，并簡(jiǎn)要闡述其工作原理。

采用雙cpu設(shè)計(jì)了一種新型的礦用高壓防爆開關(guān)測(cè)控系統(tǒng),并著重介紹了其硬件組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和軟件框圖,特別是在模擬量采集中采用了交流采樣方式。設(shè)計(jì)了鎖相環(huán)同步采樣電路,大大提高了信號(hào)的采樣精度試驗(yàn)表明:采用雙cpu系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式,大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性,提高了保護(hù)、顯示和通訊的處理速度該測(cè)控系統(tǒng)性能穩(wěn)定,運(yùn)行可靠,具有廣闊的應(yīng)用前景。

本文闡述了保護(hù)器的功能、測(cè)量及電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)功能、事件記錄及故障錄波功能、人機(jī)交流功能、顯示功能以及通訊功能后,又詳細(xì)闡述了保護(hù)器保護(hù)短路保護(hù)、絕緣監(jiān)視保護(hù)、選擇性漏電保護(hù)以及過壓、欠壓保護(hù)的相關(guān)原理,為生產(chǎn)實(shí)踐打下了良好基礎(chǔ)。

針對(duì)煤礦高壓防爆開關(guān)綜合保護(hù)裝置主要存在的短路故障越級(jí)跳閘和漏電保護(hù)動(dòng)作不準(zhǔn)確的問題進(jìn)行了深入的研究。提出了利用微機(jī)保護(hù)的通訊閉鎖功能來解決短路故障越級(jí)跳閘問題的新方法;針對(duì)煤礦電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式不同和消弧線圈控制方式的不同,提出了分別利用導(dǎo)納法、電導(dǎo)法和導(dǎo)納增量法的分類漏電保護(hù)原理來實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)。實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)一年多的運(yùn)行證明,利用上述原理設(shè)計(jì)的高壓防爆開關(guān)綜合保護(hù)裝置具有防止短路故障越級(jí)跳閘、漏電保護(hù)動(dòng)作準(zhǔn)確、適應(yīng)性強(qiáng)等的特點(diǎn),基本解決了現(xiàn)有保護(hù)存在的問題,具有較高的推廣價(jià)值。

對(duì)于煤礦企業(yè)來說，煤礦井下供電電網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)故障，特別是因短路和雷電過電壓等因素引起井下供電系統(tǒng)內(nèi)母線電壓瞬時(shí)失壓而造成煤礦井下的供電系統(tǒng)中斷，主扇停風(fēng)等事故的發(fā)生。本文針對(duì)這類現(xiàn)象，重點(diǎn)研究失壓保護(hù)誤發(fā)生動(dòng)作的原因及如何準(zhǔn)確區(qū)別母線失壓和電壓波動(dòng)的重要技術(shù)策略，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)高保開關(guān)失壓保護(hù)，確保煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。

以arm嵌入式微控制器為核心部分設(shè)計(jì)了高壓防爆開關(guān)保護(hù)裝置。該裝置具有多機(jī)并聯(lián)運(yùn)行和各個(gè)開關(guān)分工協(xié)同特點(diǎn),安全保護(hù)性能優(yōu)越,能夠有效保障煤礦井下的安全作業(yè)。

完好標(biāo)準(zhǔn)檢查方法評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)分 1、新設(shè)備具有“三證一標(biāo)志”，資料齊全，有驗(yàn)收記錄。 2、修復(fù)設(shè)備有檢修驗(yàn)收記錄，有專人驗(yàn)收記錄。 2、有整定計(jì)算資料（整定通知單），整定正確。 4、有防爆檢查員簽發(fā)的入井證。 1、緊固用的螺栓、螺母、墊圈齊全緊固無銹蝕。現(xiàn)場(chǎng)檢查 2、同一部位的螺母、螺栓規(guī)格一致。平墊、彈墊規(guī)格與螺栓直徑符合，有防松裝置?，F(xiàn)場(chǎng)檢查 3、螺栓緊固螺紋應(yīng)露出1－3個(gè)螺距。現(xiàn)場(chǎng)檢查 4、外殼無變形，無開焊，無銹蝕，托架無嚴(yán)重變形；表面清潔無油垢?，F(xiàn)場(chǎng)檢查 5、操作手柄位置正確，板動(dòng)靈活，與操作軸連接牢固，無虛動(dòng)作?，F(xiàn)場(chǎng)檢查 6、接地螺栓、接地線完整齊全，接地標(biāo)志明顯，有定期內(nèi)外接地電阻試驗(yàn)記錄?，F(xiàn)場(chǎng)檢查 查閱資料 7、不用的接線嘴用與法蘭盤厚度相適應(yīng)、表面粗糙度不大于6.3um的鋼板封堵。現(xiàn)場(chǎng)檢查 8、各種儀表完好，指示清晰準(zhǔn)確。現(xiàn)場(chǎng)檢查 符合《電氣設(shè)