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基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计

Form: 论文之家作者：耿俊梅 Publish: 2006-12-7 Hits:-

【中文题名】

基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计

【英文题名】

Design of under Well Low Voltage Class Switch Integration Protection System Based on Microcontroller

【学科专业】

控制工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-12-7

【中关键词】

选择性漏电,低压电网,综合保护器,,,

【英关键词】

Selective current leakage,Low voltage power network,Integration protector,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统>计算机控制、计算机控制系统

【论文摘要】

矿用隔爆型低压馈电开关是煤矿配电系统的关键环节,其好坏直接影响着煤矿井下生产安全和生产效率。而低压馈电开关的智能化程度主要取决于保护器的可靠性和灵敏性。随着煤炭工业的快速发展、高产高效矿井的建设、煤矿井下机械化和自动化的提高,对采煤自动化技术的发展提出了更高的要求,对矿井供电的连续性、可靠性和安全性也提出了越来越高的要求,因此对矿井低压电网综合保护系统的研究具有重要的理论和应用价值。本次设计是应济源市煤炭高压开关有限公司的要求而专门开发的,为济源煤炭高压开关有限公司在低压领域内的一个新项目。本设计深入研究了矿井下低压电网,有针对性的分析了井下低压电网的选择性漏电、直流检漏、短路等方面存在的问题,利用高档8位单片机,结合电力系统继电保护技术和智能电器技术,提出了矿井低压电网智能综合保护的控制技术和保护方法,并将其应用到矿井低压电网中,试验结果表明所提出的保护设计方法正确、有效、实用。本设计研制的井下低爆综合保护系统(暂定名为BZD低压开关智能综合保护器,简称BZD保护),依据MT871-2000《矿用隔爆型低压交流真空馈电开关》标准,符合济源煤炭高压开关有限公司提供的技术要求,能对...

【论文题纲】

中文摘要	4-5
英文摘要	5-10
1 绪论	10-14
1.1 井下低压防爆开关智能综合保护器的研究意义	10
1.2 井下低压电网保护技术的发展与现状	10-11
1.3 BZD 低爆综合智能保护器的性能参数	11-13
1.4 本章小结	13-14
2 井下低压电网常见故障与保护原理分析	14-30
2.1 概述	14
2.2 零序电流型漏电保护	14-20
2.2.1 零序电流与零序电压	14-16
2.2.2 零序电流型漏电保护原理	16-20
2.3 功率方向型漏电保护	20
2.4 中性点接有补偿线圈的漏电保护	20-22
2.5 附加直流电源检测漏电保护	22-24
2.6 其余保护	24-29
2.6.1 过载保护原理	24-25
2.6.2 短路保护原理	25-26
2.6.3 断相保护	26-28
2.6.4 欠压、过压保护	28-29
2.7 本章小结	29-30
3 保护装置的数据采集与算法	30-36
3.1 数据采集方法	30-31
3.2 交流采样算法	31-33
3.2.1 傅立叶算法	32
3.2.2 方均根算法	32-33
3.2.3 傅立叶算法和方均根算法的比较	33
3.3 BZD 型低爆智能保护器的交流采样算法	33-35
3.4 本章小结	35-36
4 系统硬件设计	36-56
4.1 总体设计	36-37
4.2 主控单元	37-41
4.2.1 CPU 的选择	38-39
4.2.2 实时时钟电路	39
4.2.3 A/D 转换	39-40
4.2.4 E2PROM	40-41
4.3 输入通道	41-50
4.3.1 模拟量输入	41-49
4.3.2 开关量通道	49-50
4.4 输出通道	50-51
4.5 人机接口电路	51-53
4.5.1 按键电路	51
4.5.2 液晶显示电路	51-53
4.6 通讯电路	53-55
4.7 本章小结	55-56
5 软件设计	56-63
5.1 主程序流程	56-58
5.1.1 按键程序	57-58
5.1.2 液晶显示	58
5.2 数据采样的完成	58-61
5.2.1 A/D 中断程序	59-60
5.2.2 选择性漏电的相差判别	60-61
5.3 分合闸次数计算	61-62
5.4 本章小结	62-63
6 抗干扰设计	63-70
6.1 系统硬件抗干扰措施	63-65
6.1.1 电源设计	63
6.1.2 地系统	63-64
6.1.3 总线的可靠性设计	64
6.1.4 印刷电路板抗干扰措施	64-65
6.1.5 CPU 抗干扰	65
6.2 软件抗干扰措施	65-69
6.2.1 数字滤波技术	65-66
6.2.2 指令冗余技术	66
6.2.3 软件陷阱技术	66-67
6.2.4 看门狗技术	67-69
6.3 本章小结	69-70
致谢	70-71
参考文献	71-74
附图	74-78
独创性声明	78
学位论文版权使用授权书	78

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.381053



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