矿用隔爆型移动变电站用高低压侧开关的研究

摘要

随着采煤自动化技术的发展，对煤矿井下供电系统可靠性、安全性和连续性的要求越来越高。然而煤矿井下原使用的移动变电站用高低压侧开关存在着诸多问题。
　　首先，国内现有高低压隔爆开关的漏电保护功能普遍存在不同程度的误动作情况，不但造成了许多不必要的工作面断电事故，而且给工人查找故障点带来很大的麻烦，严重影响了生产。其次，煤矿井下原使用的国产移动变电站用普遍采用高压隔离，低压馈电的控制方式。高压开关为负荷开关，不能分断故障电流；低压侧为真空馈电开关，分断电流较大。以及变压器低压绕组至低压馈电开关回路发生故障时不能分断的死区问题。再次，现有的开关大多不具备网络通信功能，工人只能对高压开关进行近距离查看和操作。
　　针对以上问题，本课题设计研制了基于PLC保护控制的智能型矿用隔爆型移动变电站用高低压侧开关。高压配电开关含真空断路器，低压侧为不装设馈电开关的电气保护箱。高压配电开关具有过载、短路、断相、过压、欠压、超温等保护功能，并能分断低压侧反馈来的故障；低压保护箱具有过载、短路、漏电、漏电闭锁、过压、欠压等保护功能。高低压侧配电开关均通过人机屏GOT进行参数设置，显示运行画面及各种故障，并且通过组态王6.52实现了地面管理中心主机对其实时监控。
　　本课题对矿用隔爆型移动变电站用高低压侧开关的研究，在有机结合中国煤矿配套电气设备特性的基础上，吸纳了国际先进的智能化技术，具有普遍的适应性，代表着该类型开关的基本走向。

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Content

1 绪 论

1.1 课题的来源与背景

1.2 课题研究的现状及发展方向

1.3 课题研究的意义

1.4 主要研究内容

1.5 本章小结

2 矿井电网故障保护及总体方案设计

2.1 矿井供电系统概述

2.2 井下电网故障及保护

2.3 方案选择设计

2.4 系统方案的确定

2.5 本章小结

3 系统硬件设计

3.1 硬件总体设计

3.2 模拟量采集电路的设计

3.3 高压电气设计

3.4 通信系统的研究

3.5 本章小结

4 软件设计

4.1 软件设计简介

4.2 系统程序设计

4.3 高低压侧开关监控系统的设计

5 试验与样机调试

5.1 调试条件

5.2 保护功能调试

5.3 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间参与课题与发表论文

附录1 高压真空配电开关电气原理图2 3

附录2 低压保护箱电气原理图32

附录3 矿用隔爆型移动变电站用高低压侧开关照片