矿用隔爆型移动变电站高低压馈电开关开发项目资金申请报告.doc_中文版高速下载

壳体的改进设计 该馈电开关壳体采用钢板焊接加工而成，前门为平面止口式，开门方式采用了左右平移式快开门结构，前门与隔离开关手柄设有机械 电气联锁装置，保证馈电开关处于分闸状态时，前门方可打开，前门 打开后以正常的操作方式也不能使馈电开关合闸。

机芯断路器为 手车式结构，并有内置导轨，可方便拉出机芯，并设有机械闭锁装置 锁紧断路器，使馈电开关适应于矿井复杂的地势环境，不至于因接触 不良造成断路器烧坏的事故发生。

壳体前门结构及开门方式的良好设计是壳体优质隔爆安全性能的 保证。

通用的有螺钉门活节螺栓门和快开门三种。

螺钉门结构简单， 易于加工生产，容易保证隔爆间隙，但操作不方便活节螺栓门加工 制造较用户要求定制。

大屏显示人机界面 保护系统采用分辨率为的大屏显示器，可实现单屏 行个汉字的显示，使单屏显示的信息量增大，更加直观，同时设有 个按键，可配合液晶屏灵活完成参数整定故时钟功能 在液晶屏的最低行显示有当前时钟年月日时分秒， 可通过按键调整。

多总线通讯功能 系统备有两种通信接口总线和总线，用户可以根据需要选择通讯方式，通讯协议也可按免重新启动时的误 动作记录用电度数最大可达亿度保存最近次的故障记录以供查 阅，能记录故障原因和故障发生的日期和时间年月日时分， 按后进先出的顺序排列，并自动编号。

具有准确的情况。

④计量功能 可以计算并记录系统的有功功率无功功率功率因数电能等 参数。

拥有超强的记忆功能，可进行故障查询事件记录及故障录波 等 系统可以完好保存上次设置好的整定数据，避电气接点的温度 采集及显示，可进行温度温升报警值的设定，超出报警值可输出报警信号。

系统可以测取断路器分合闸时的振动时域波形和振动频域波形， 从而提取断路器运动的特征时间，预测断路器的健康状态密的测量硬件 和算法，既能保证测量精度，又能提高保护速度。

系统具有模拟漏电过流试验的自检功能。

系统具有红外无线测温功能和振动检测功能 系统可以检测断路器触头三相六点的温度，完成锁瓦斯闭锁保护等电 气保护，同时实现电参数三相电压两相电流有功功率无功功 率功率因数零序电压零序电流电能电缆绝缘电阻等实时 检测和显示，合分闸控制及状态显示。

保护系统采用精实现开关的保护功能和控 制功能。

高压开关功能设计 系统具有完善的电气保护和控制功能 系统可实现定时限电流保护反时限过流保护过压欠压保护 功率方向型漏电保护，绝缘监视保护，风电闭分合闸动作，同时通过显示模块输出显示信息，并由和总线通信接口将测控信息输出。

时钟及 电路用于实现系统记时和系统记忆功能。

馈电开关功能设计 系统采用微处理器技术和交流采样技术电路采集，滤波后进入的转换模块。

的软件系统对各种采样信号进行数字滤波傅里叶变换数学 运算和逻辑运算后，根据开入量信号完成相应操作，并提供各种保护 功能，由继电器电路完成开关统模拟量采集部分主要包括以下几个部分供电 线路的两相电压两相电流零序电压和零序电流信号，经信号变换 隔离滤波等信号处理电路后，送入的转换模块进行交流采样 漏电信号由附加直流离 接口 接口 电压 信号 电流 信号 开入 信号 开出信号 信号变换 磁隔离 滤波 零序 信号 附加直流 电路 滤波 漏电 信号 低压开关保护系理 其系统原理框图如下 信号变换 磁隔离 信号变换 磁隔离 滤波 滤波 显示模块 光电隔离时钟 串行通信 光电隔离 光电隔离 继电器 光电隔各种保护 功能，由继电器电路完成开关分合闸动作，同时通过显示模块输出显示信息，并由和总线通信接口将测控信息输出。

时钟及 电路用于实现系统记时和系统记忆功能。

低压开关保护系统原采用压电式加速度传感器进行监测，经过信号变换和调理送入 的转换模块。

的软件系统对各种采样信号进行数字滤波傅里叶变换数学 运算和逻辑运算后，根据开入量信号完成相应操作，并提供行交流采样绝缘监视信号通过线性光耦隔离变换电路采集， 滤波后送入的转换模块断路器触头温度信号由无线红外测温 传感器及其处理电路采集，滤波后进入的转换模块开关的振 动信号高压开关保护系统模拟量采集部分是系统的主体，主要包括以下 几个部分供电线路的两相电压两相电流零序电压和零序电流信 号，经信号变换隔离滤波等信号处理电路后，进入的转换 模块进行高压开关保护系统模拟量采集部分是系统的主体，主要包括以下 几个部分供电线路的两相电压两相电流零序电压和零序电流信 号，经信号变换隔离滤波等信号处理电路后，进入的转换 模块进行交流采样绝缘监视信号通过线性光耦隔离变换电路采集， 滤波后送入的转换模块断路器触头温度信号由无线红外测温 传感器及其处理电路采集，滤波后进入的转换模块开关的振 动信号采用压电式加速度传感器进行监测，经过信号变换和调理送入 的转换模块。

的软件系统对各种采样信号进行数字滤波傅里叶变换数学 运算和逻辑运算后，根据开入量信号完成相应操作，并提供各种保护 功能，由继电器电路完成开关分合闸动作，同时通过显示模块输出显示信息，并由和总线通信接口将测控信息输出。

时钟及 电路用于实现系统记时和系统记忆功能。

低压开关保护系统原理 其系统原理框图如下 信号变换 磁隔离 信号变换 磁隔离 滤波 滤波 显示模块 光电隔离时钟 串行通信 光电隔离 光电隔离 继电器 光电隔离 接口 接口 电压 信号 电流 信号 开入 信号 开出信号 信号变换 磁隔离 滤波 零序 信号 附加直流 电路 滤波 漏电 信号 低压开关保护系统模拟量采集部分主要包括以下几个部分供电 线路的两相电压两相电流零序电压和零序电流信号，经信号变换 隔离滤波等信号处理电路后，送入的转换模块进行交流采样 漏电信号由附加直流电路采集，滤波后进入的转换模块。

的软件系统对各种采样信号进行数字滤波傅里叶变换数学 运算和逻辑运算后，根据开入量信号完成相应操作，并提供各种保护 功能，由继电器电路完成开关分合闸动作，同时通过显示模块输出显示信息，并由和总线通信接口将测控信息输出。

时钟及 电路用于实现系统记时和系统记忆功能。

馈电开关功能设计 系统采用微处理器技术和交流采样技术实现开关的保护功能和控 制功能。

高压开关功能设计 系统具有完善的电气保护和控制功能 系统可实现定时限电流保护反时限过流保护过压欠压保护 功率方向型漏电保护，绝缘监视保护，风电闭锁瓦斯闭锁保护等电 气保护，同时实现电参数三相电压两相电流有功功率无功功 率功率因数零序电压零序电流电能电缆绝缘电阻等实时 检测和显示，合分闸控制及状态显示。

保护系统采用精密的测量硬件 和算法，既能保证测量精度，又能提高保护速度。

系统具有模拟漏电过流试验的自检功能。

系统具有红外无线测温功能和振动检测功能 系统可以检测断路器触头三相六点的温度，完成电气接点的温度 采集及显示，可进行温度温升报警值的设定，超出报警值可输出报警信号。

系统可以测取断路器分合闸时的振动时域波形和振动频域波形， 从而提取断路器运动的特征时间，预测断路器的健康状态情况。

④计量功能 可以计算并记录系统的有功功率无功功率功率因数电能等 参数。

拥有超强的记忆功能，可进行故障查询事件记录及故障录波 等 系统可以完好保存上次设置好的整定数据，避免重新启动时的误 动作记录用电度数最大可达亿度保存最近次的故障记录以供查 阅，能记录故障原因和故障发生的日期和时间年月日时分， 按后进先出的顺序排列，并自动编号。

具有准确的时钟功能 在液晶屏的最低行显示有当前时钟年月日时分秒， 可通过按键调整。

多总线通讯功能 系统备有两种通信接口总线和总线，用户可以根据需要选择通讯方式，通讯协议也可按用户要求定制。

大屏显示人机界面 保护系统采用分辨率为的大屏显示器，可实现单屏 行个汉字的显示，使单屏显示的信息量增大，更加直观，同时设有 个按键，可配合液晶屏灵活完成参数整定故障查询等功能，大屏 显示器的背光设计，使显示更加醒目。

低压开关功能设计 系统具有完善的电气保护和控制功能 系统可实现定时限电流保护反时限过流保护过压欠压保护 附加直流型功率方向型漏电保护，风电闭锁瓦斯闭锁保护等电气保 护，同时实现电参数三相电压两相电流有功功率无功功率 功率因数零序电压零序电流电能等实时检测和率为的大屏显示器，可实现单屏 行个汉字的显示，使单屏显示的信息量增大，更加直观，同时设有 个按键，可配合液晶屏灵活完成参数整定故障查询等功能，大屏显示器的背光设计，使显示更加醒目。

主要研究内容 保护原理和保护方法分析比较 项目针对三段式电流保护速断过流过载反时限过流保 护过压和欠压保护附加直流型功率方向型漏电保护和绝缘监视保 护的保护原理进行分析，得到最佳保护方法和控制策略。

保护系统数据采集电路和人机交互单元的硬件设计 系统采用双设计，增强系统的稳定性和快速性。

数据采集电路采用公司位浮点芯片为核心 处理器进行数据采集，实现保护功能。

为高性能的位 浮点，具有单精度浮点运算单元，具有主频兆次 浮点运算能力采用哈佛流水线结构，能够快速执行中断响应，并具 有统的内存管理模式，可用语言实现复杂的数学算法。

具有丰富的外设资源，其内部位的转换器具有 个转换通道个采样保持器内外部参考电压，转换速度为，同 时支持多通道转换具有个可编程的复用引脚支持个外设 中断的外设中断扩展控制器，管理片上外设和外部引脚引起的中断请求此外还集成了个输出，个位的定时器，路模 块和路模块串行外设等资源。

与以往的单片机或定点相比， 丰富的外设资源和优异的高速浮点运算能力，既节省了 系统硬件和软件开支，又为系统稳定运行和快速精准的保护提供了坚 实的基础。

模拟量数据采集电路采用交流采样，有利于实时数据的精确采样 和算法分析，提取实现保护的特征量开关量电路采用高速输入输出 隔离微型输出驱动电路。

人机交互单元以单片机为控制核心，由键盘大尺寸 显示屏和通信接口组成，单片机与芯片 进行通信，接收键盘的操作信息和来自 的显示信息，完成系统的按键操作和显示功能。

馈电开关保护系统的软件实现 系统采用数字滤波和快速傅立叶算法对模拟量采集数据进 行处理，实现交流采样，结合保护原理实现三段式电流保护反时限 过流保护