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现代高档机械化采煤工作面大都采用移动变电站供电,它负责把高压电能转换成低压电能供给采煤工作面的机械设备。矿用隔爆型移动变电站由隔爆型高压负荷开关、隔爆型干式变压器和隔爆型低压馈电开关三部分组成,作为综采工作面用电设备的电源,其供电的可靠性、安全性直接关系到原煤的生产和人身的安全。由于煤矿井下环境比较恶劣,低压电网经常会出现漏电、短路等各种故障,而传统的移动变电站低压馈电开关保护电路过于复杂,插件较多,满足不了安全供电的要求。因此研究高性能、大容量的低压馈电开关测控系统对保障人身安全和提高供电质量具有重要的现实意义。 本文深入系统地研究了基于Intel 80C196KB单片机控制的矿用移动变电站低压馈电开关测控系统,主要内容如下: 首先介绍了移动变电站低压馈电开关在国内外的现状和发展趋势,以及国内现存低压馈电开关保护系统中存在的缺陷,分析了研究高性能馈电开关的必要性。根据《煤矿安全规程》规定和供电系统需求,提出了移动变电站低压馈电开关测控系统的性能指标和技术要求。 针对测控系统的技术要求,第二章重点分析了井下低压电网中可能发生的各种故障,如:漏电、短路、过载、过压和欠压等,并针对各种故障特征提出了相应的保护原理,设计了电网故障信号采集电路。实验结果表明:所设计的电路采样准确,太原理_「大学硕十研究生学位论文动作灵敏,能够可靠、快速地反映电网的故障状态。 第四章介绍了系统的控制核心一中央处理单元。根据测控系统要求,选择合适的中央控制器,并设计了相应的输入/输出系统和人机交互界面。实验结果表明:所选的控制器功能较强,内部户以D转换器采样准确且速度较快,人机交互界面友好,保证了整个测控系统工作的稳定性。 整个系统的软件采用结构化程序设计方法,设计了监控主程序和各功能模块子程序,使得整个程序设计调用灵活,调试方便。 根据矿井电网的实际工作环境,分析了各种干扰源及所产生的干扰信号特征,针对不同特征的干扰信号,制定了相应的硬件和软件防治措施。实验结果表明:采用硬件和软件相配合的抗干扰方法,基本上能抑制所有的干扰信号,提高了测控系统工作可靠性。 本文所设计的馈电开关测控系统在智能电器实验室进行了初步试验,试验结果表明:该测控系统能准确、可靠、快速地判断电网的各种故障并执行相应操作,性能稳定,动作可靠,良好的人机界面可以缩短排除故障时间,提高生产效率。