井下低压电网智能化综合保护系统

     兖州矿业（集团）有限责任公司在分析目前煤矿综合保护系统存在问题的基础上，研究出了一种新型的智能化综合保护系统，可以完成井下低压电网的选择性漏电保护以及三相对称短路、相间短路、断相和过载等保护功能。

    该系统以MSP430单片机为主控核心，零序电流、电压信号经电流电压转换器及电压传感器转换为系统可接受的电流、电压信号，再配以滤波器、波形变换和信号处理等电路，可完成选择性漏电保护、相敏对称短路保护和负序不对称保护等功能。系统应用软件采用模块化程序设计，通用性强、易于查找故障。软件模块包括初始化模块、相敏对称短路保护模块、不对称故障保护模块、事故处理模块和液晶显示模块。

    煤矿井下存在着各种干扰源，如向机车提供直流电能的晶闸管通断会产生周期性干扰，高低压真空接触器、断路器的频繁分合会产生随机性干扰，井下接地线和铁轨中存在杂散电流干扰等。针对上述干扰源，该系统在电源和信号输入回路中设计了低通滤波器以消除周期性干扰；在信号传输回路中采用光电隔离、模拟对地与数字对地分开等措施以消除电磁干扰；在软件设计中采用双循环去极值数字滤波技术以消除系统中的随机干扰。此外，还设计了软硬件相结合的“看门狗”电路，以提高系统工作的可靠性。

    这种基于零序功率方向的矿井低压电网选择性漏电保护系统不仅有稳定的漏电动作值，而且还能实现电网横向选择性漏电保护和纵向漏电保护。由于采用大规模集成电路设计，增强了系统的抗干扰能力，选择性漏电动作准确可靠，模拟人身触电时达到了规定指标要求。采用相敏对称短路保护使供电保护范围延伸到支线，提高了保护的灵敏度，扩大了井下供电线路保护范围。负序滤波器的设计使两相短路、断相等不对称故障得以保护。系统工作时显示电网正常工作电流、工作电压和对地绝缘电阻，故障时显示故障类型及参数，人机界面友好。现场运行证明，该系统工作稳定、运行可靠、显示清晰准确，具有广阔的应用前景。

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