矿用综合保护装置设计研究与应用

发布时间：2020-11-08 21:55

　　 安全可靠供电是煤矿安全生产的重要保障。随着煤矿井下采掘智能化程度的不断提高,生产工作面不断向前延伸,高电压等级的供电电缆及电气设备不断延伸至末端。当线路发生短路、漏电、过电压等故障下,时常会导致矿井同一电压等级的多级馈电开关同时跳闸,引起煤矿井下大范围停电,直接影响煤矿生产,也威胁到电气设备和井下工作人员的人身安全。论文基于高可靠的现场总线技术和高速工业以太网通信技术,通过计算故障信息矩阵实现矿井复杂供电网络的故障区段定位,解决故障查找困难问题;运用粗糙集理论将五次谐波方法、基波零序电流比幅比相法和有功电流分量法进行融合,形成漏电保护综合判据,提高漏电保护的可靠性;研究矿井网络自动搜索和网络拓扑等值方法,设计了基于千兆光纤自组网络技术的矿井保护系统架构,同时利用防越级跳闸逻辑搜寻判决算法有效解决目前煤矿常出现的越级跳闸现象。设计了矿用高压综合保护装置、低压综合保护装置、矿用通信控制器、集成保护测控主机等主要矿用综合保护设备,搭建矿井保护系统测试平台,对设计的装置样机以及系统的保护技术进行测试,本设计在攀煤集团太平煤矿得到应用。论文设计的矿用综合保护装置安全可靠,能大幅提高煤矿供电的连续性和安全性,是煤矿高效生产的技术支撑,具有良好的安全效益和经济效益。
【学位单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TD611.5
【部分图文】：

错时级差示意图

煤矿供电系统图

纳法和能量法，基于粗糙集理论，融合各选漏方法决策构成综合判据。融合选漏的步骤如下：(1)采集原始故障数据。在发生漏电故障后，由过程层设备保护装置实时采集每条矿井出线的零序电流和零序电压数据。(2)提取故障特征量。保护装置采集实时故障特征完成后，经过 CAN 总线传输到集成测控保护主机，在集成测控保护主机中根据选线判据从采集到的原始信号中提取五次谐波、基波零序、有功、导纳和能量等分量。(3)计算漏电故障测度。根据每个故障判据的特征参数值，判断漏电故障线路，计算相关的故障测度值，利用粗糙集理论对各个故障测度值进行融合，综合决策后辨识出发生漏电故障的线路。在集成测控保护主机中根据原始信号中提取基波分量、五次谐波分量、有功分量、导纳分量和能量分量计算各选漏方法的故障测度。(4)利用粗糙集理论将携带有故障特征的测度值进行综合融合，实现漏电电缆的定位故障测度值通过工业以太网上送到站控层的保护主机，由保护主机根据粗糙集理论的融合结果实现选漏。基于粗糙集理论的信息融合漏电保护原理如图 3-1 所示。
【参考文献】

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本文编号：2875406