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兖州矿区电力供电系统自动化技术(5)
发布日期:2011-2-26    字体设置:【    】    查看次数:2493

兖州矿区电力供电系统自动化技术(5)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2011-1-4 15:39:49   (阅91次)

  所属频道:  电网  继电保护  开关  自动化  输配电    关键词:  电力供电系统 自动化技术

  10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。

  11井下变电所监控分站实现远控功能

  作为数字化矿井建设的一个子系统,兖州矿业(集团)公司东滩煤矿在井下一采区1#变电所的技术改造中,安装了ZBT-11型高压开关柜保护器,建立了监控分站,实现了远控功能。

  KJF81井下监控分站是专为煤矿井下变电所研制的防爆型井下电网监控分站,主要用于与井下高压防爆开关综合保护和矿用一般型高压开关综合保护装置的通讯,完成变电所的当地监控,同时完成综合保护与地面调度主站间的数据上传及命令下达。KJF81井下监控分站内置工业光纤以太网交换机,可构成双环自愈的光纤以太网环网,或直接接入变电所已有以太网交换机而不需增加接口设备。除与综合保护装置通讯外,还可接入具有以太网接口的视频监控系统及以太网接口的PLC测控系统等,并将该系统的信号送往地面。

  其特点如下:保护器采用高性能处理器作为保护CPU,选用总线不出芯片的高档微控制芯片作为人机界面管理CPU,具备很强的保护和通讯功能;采用高速、高精度和低功耗A/D转换芯片,每周波24点采样密度及频率跟踪技术使保护器具有很高保护和测量精度;高可靠性高速存储器用于保存保护定值和动作事件,所有数据掉电不丢失,大容量存储器存储故障数据;所有芯片均采用表面贴片,同时采用四层板制造工艺,从硬件到软件都充分考虑抗干扰能力;硬件自我检测及硬件故障自动闭锁保护功能确保保护器处于正常工作状态;电气设计体现了免调试观点,保护器内部无可调元件,既方便用户又提高使用可靠性;大屏幕高亮度液晶,实时显示及传送运行状态和数据,便于当地及远方巡检;红外智能遥控器在井下不停电情况下就可实现对开关各种操作和定值整定;智能型供电电源确保保护器在失电后能可靠动作并把故障数据传到地面集控站。