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  1前言 　　我国煤矿井下高压供电网，因受经济、技术等因素的限制，在多数采用多段短电缆(100～1000m段)组成逐级控制干线式纵向网络。过电流是煤矿井下电网常见的故障之一，并直接影响着煤矿井下供电的安全性、可靠性。 　　传统的过流保护方法，不能构成有效的纵向选择性过流保护系统，短路故障时常导致越级跳闸是不可避免的，有的矿井甚至越过多级引起地面6～10kV下井电缆开关跳闸，造成井下大面积停电，严重威胁矿井安全。 　　单片机和串行通信技术的飞速发展，为新型过流保护系统的设计提供了新思路，本文由此设计出煤矿井下电网选择性速断过流保护系统的硬件电路和软件框图。 　　2典型煤矿井下6～10kV供电系统分析 　　典型的井下高压供电系统是一个单侧电源三级线路供电系统，如图1所示。 　　   　　图1 井下高压供电系统简化图 　　各处开关分类及作用 　　(1)分段开关，如QF15、QF25、QF35等，将单母线分为两段，不设保护。 　　(2)进线开关，如QF1、QF2、QF3等，作为该段母线的电源开关，不设保护。 　　(3)线路开关，又称出线开关，如QF11～QF14、QF21、QF23、QF31、QF33等，用来保护一条线路，或线路变压器组，应设保护。 　　(4)直配负荷开关，如QF22、QF24、QF32、QF34等，只经过很短的电缆(约几十米)就接到高压端负荷——固定式变压器或高压电动机，此类开关也应设置保护。 　　3 选择性速断过流保护系统整定方法 　　该速断过流保护系统的整定方法较简单，按系统最大运行方式时，躲过线路长时最大工作电流整定： 　　I dz=Kk?Kzq?Ijs 　　式中 I dz——过流保护一次动作电流，kA; 　　Kk——可靠性系数，取1.25; 　　Kzq——电动机自起动系数，取1.5～3; 　　Ijs——线路计算电流，是用需用系数法求得的半小时最大平均负荷电流，kA 。 　　4 系统硬件电路设计 　　该保护系统由若干台分机和一台主机组成，分机根据其开关位置共分三级，每级由若干台(n)组成。如图2所示。第一级分机对应开关是地面变电所各出线开关。第二级分机对应开关是井下变电所各出线开关。第三级分机对应开关是采区变电所各出线开关。三级分机通过串行通信和主机联接。 　　   　　图2系统电路框图 　　4.1 系统分机硬件组成及工作原理 　　选择性速断过流保护

  2018-07-07