基于模糊理论的井下配电网防越级跳闸保护算法

针对目前煤矿井下漏电保护时常出现保护准确性不高,继电装置拒动、误动甚至引起越级跳闸造成较大范围停电的情况,选择基于暂态分量的小波分析法、基于稳态分量的零序电流幅值比较法、零序电流相位比较法等几种保护方法,利用模糊理论对这几种保护结果进行多判据信息融合处理,以提高保护的准确性和可靠性.依据这些保护算法来分析所建立的仿真模型,证实了基于模糊理论的多判据保护算法能有效地实现井下故障定位,减少了拒动、误动,并以此降低了越级跳闸的可能.     

一种基于区域保护原理的防越级跳闸系统

介绍了一种基于区域保护原理的防越级跳闸系统,详细阐述了区域保护技术的基本思想及工作过程、保护闭锁信号产生及控制逻辑,并以某煤矿供电系统为例进行了实例分析。分析结果表明,基于区域保护原理的防越级跳闸系统使得井下变电所的继电保护不再依靠故障电流值和动作时间的配合,可准确快速地切除故障,实现保护选择性,大大提高了井下变电所的保护水平。     

煤矿井下电网防越级跳闸的研究与应用

通过对煤矿井下越级跳闸事故的原理进行分析,研究并采用级联纵差保护方法来实现井下电网防越级跳闸,保障矿井供电安全。     

井下供电系统防越级跳闸方案浅析

结合车集矿的防越级跳闸系统改造实例,介绍了适用于多级短线路供电系统的防越级跳闸方案,详细阐述了其保护动作原理。该方案首先采用光纤差动保护对井下联络线进行改造,然后通过增加通信服务器,切换到基于网络智能识别的煤矿电网防越级跳闸系统,彻底解决了井下供电系统的越级跳闸问题,且不存在重复改造带来的资源浪费问题。     

井下供电防越级跳闸系统应用研究

为防止井下供电系统发生越级跳闸事故,保证矿井安全生产,分析了慈林山煤业公司井下中央变电所供电线路越级跳闸事故原因,设计和应用了井下供电系统防范越级跳闸发生系统,结果表明：系统投用后的3个月内未出现1例越级跳闸现象,系统的运用使每年的供电系统运行维护成本减少了约15%,经济效益增加了约80万/年。     

基于RT-Ethernet的井下自适应闭锁防越级方案

针对相邻线路逐级闭锁的井下防越级跳闸方案,不能根据短路故障点的位置自动地调整闭锁时间的不足之处,提出了基于RT-Ethernet的井下自适应闭锁防越级方案,分析了自适应闭锁原理和自适应闭锁时间.实验室条件下,搭建基于RT-Ethernet的井下防越级系统,对自适应闭锁防越级方案的闭锁性能进行研究.结果表明,该系统能根据故障点的位置自动地调整闭锁时间,减少故障持续时间,使离故障点最近的综保器在最短时间内发出跳闸命令,该防越级方案对井下供电系统的安全运行具有重要的理论价值.     

井下高压电网防越级跳闻研究

通过对义煤集团主要生产矿井高压电网特点的分析,找出了煤矿井下高压电网越级跳闸的主要原因,并针对故障原因提出了井下高压电网防越级跳闸的解决方案.该越级跳闸解决方案极大地改善了煤矿的供电安全运行水平,大大减少了越级跳闸次数,提高了煤矿供电可靠性、安全性,实现了基本无故障,提高了煤矿的安全生产能力.     

电力监控系统防越级跳闸方案的研究

针对单一防越级跳闸方案和地面供电系统防越级跳闸方案均不能有效解决煤矿井下越级跳闸故障的问题,提出了一种采用电力监控系统解决煤矿井下越级跳闸故障的方案;以河南平宝煤业有限公司供电网络为例,详细介绍了该方案的实现原理及具体实施情况。实际应用表明,该方案实现了上下级开关的配合,有效防止了越级跳闸故障。     

一种煤矿井下供电数字化防越级跳闸保护系统

进入信息化时代以来,我国煤炭行业开采技术得到了大步发展,各种自动化的机械设备及电气设备运用于煤炭矿井。然而,煤机制造相对于其他设备制造来说,科技含量仍然不高,行业准入门槛较低。因此煤机设备需不断完善其自动化水平,将更先进的科技运用于煤矿开采,从而保障煤矿生产安全。而本文阐述了一种适配新型矿用智能保护器的防越级跳闸保护系统。实现全系统零时限全线速动,解决了煤矿供电系统广泛存在的“越级跳闸”问题,大大提高了煤矿供电系统的供电可靠性。     

矿用防越级跳闸保护装置的设计

根据我国煤矿井下供电系统线路分级多、线路短的特点,分析了井下供电线路出现越级跳闸的原因;采用32位TMS320F2812DSP为主控处理器,设计了采用反向闭锁式纵联的防越级跳保护装置。实验结果表明,该保护装置可以解决煤矿供电线路的越级跳闸问题,提高了供电系统的可靠性。     

煤矿井下有线宽带信息传输研究

指出要实现煤矿井下固定岗位无人值守、综采和综放等采煤工作面少人作业,应装备具有地面远程控制功能的煤矿监控系统、监视系统、矿用调度通信系统和矿井移动通信系统等;提出矿井信息传输系统应满足传输带宽宽、有线与无线相结合、抗故障能力强、传输距离远、可靠性高、标准化、安全性好等要求;在分析星型、环型、树型和总线型等煤矿井下有线传输网络结构优缺点的基础上,提出了双巷双缆、单巷双缆、单缆双树冗余结构,认为理想的煤矿井下有线传输网络应采用双巷双缆或单巷双缆双树冗余结构;提出煤矿井下有线宽带传输应采用基于无源光网络的矿用以太网或基于有源光网络的矿用以太网的观点,并提出了这两种矿用以太网的主要性能与技术指标要求。     

基于分布参数的煤矿井下直流杂散电流研究

直流杂散电流是引起井下瓦斯爆炸的重要原因之一,对煤矿安全生产具有很大威胁。针对这一问题,从杂散电流的产生机理着手,建立了井下直流杂散电流的分布参数模型;在该模型的基础上,仿真分析了各个参数对杂散电流的影响,得出了如下结论:随着机车电流的增加、供电区间的延长及轨道电阻的增大,杂散电流也会线性增加,可通过减小机车电流、缩短供电区间长度及减小轨道电阻来减小杂散电流;轨道与大地间过渡电阻低于安全值时会造成杂散电流急剧增大,保证轨道与地之间的绝缘是限制杂散电流的一种有效措施。     

煤矿井下电网区域联锁保护方案及其实时性研究

针对煤矿井下供电系统通信网络无法满足数据传输实时性、可靠性的要求,很难同时实现保护速动性和选择性的问题,提出了基于交换式以太网的区域联锁保护方案,并采用OPNET网络仿真软件对交换式以太网进行了实时性研究。该方案采用树形结构的交换式以太网,在各综合保护装置上增加具备以太网通信接口的智能联锁装置,组成区域联锁系统。仿真结果表明,在同时有64个网络节点收发数据的极端情况下,网络整体延时最大值不超过0.65ms,端到端最大延时不超过1ms,整体数据收发流量比较平稳,说明交换式以太网具有很高的稳定性和可靠性,能够满足本区域联锁保护系统实时性要求,防止越级跳闸事故发生。     

基于TD-SCDMA的煤矿智能电力故障检测与分析系统

针对煤矿井下供电设备故障给煤矿安全生产带来很大隐患的问题,提出了一种基于TD-SCDMA技术的煤矿智能电力故障检测与分析系统。该系统通过供电检测采集系统实时采集各段母线电压、各分支电流、功率、断路器状态以及故障信息,然后通过TD-SCDMA/工业以太网络支撑系统将煤矿供配电系统各设备运行状态、运行参数、故障信息传输到智能电力故障分析系统,完成煤矿供配电系统的信息加工、分析和故障诊断与处理。应用结果表明,该系统提高了供电可靠性,为煤矿的安全生产提供了保障。     

煤矿35 kV线路防雷保护间隙的研究

为验证保护间隙对35kV线路的防雷保护效果,在ATP-EMPT电磁暂态分析软件环境下,以某矿区35kV架空线路为模型,模拟雷击入侵35kV变压器,对比加装保护间隙前后变压器高压侧过电压峰值,结果表明,35kV线路在遭受单相或三相雷击后,保护间隙能够大幅降低变压器高压侧的雷电侵入波峰值;分析了加装防雷保护间隙后35kV线路的耐雷水平与雷击跳闸率,结果表明线路耐雷水平降低,雷击跳闸率上升,但均符合DL/T 620—1997要求。应用结果表明,煤矿35kV线路安装防雷保护间隙后能够有效抑制雷电波入侵变电装置,但需配合自动重合闸装置,以提高线路防雷的可靠性。     

一种改进的矿井区域选择性联锁保护方案设计

针对井下综保开关因生产厂家不同和型号不同而存在的保护响应时间长、响应时间不确定等问题,在分析传统区域选择性联锁保护方案的基础上,提出了一种改进方案:将智能控制模块的开关闭锁信号接口串联在综保开关的脱扣信号回路中,采用1∶1霍尔型电流传感器从原保护装置的电流互感器的副边取电流信号作为智能控制模块采集的信号,直接通过电流传感器检测故障电流,使得各级保护响应不受综保开关的影响。测试表明,改进方案中智能控制模块的响应时间为800μs,明显优于传统方案。     

消息中间件技术在煤矿井下通信系统中的应用

针对矿井TD-SCDMA通信系统易受环境影响而发生传输数据丢失或错误的问题,提出将消息中间件技术引入煤矿井下通信系统的方案,介绍了通信系统的4层架构,重点阐述了消息中间件技术在煤矿井下通信系统中的应用实现。消息中间件为通信系统各层之间提供同步和异步连接,通过使用"确保信息传输"技术、消息解析与过滤技术、异常处理技术以及Hibernate技术,实现了数据在传输过程中不丢、不错、不漏。测试结果表明,引入消息中间件技术后,煤矿井下通信系统的数据处理速度有了很大提高,出错率明显降低。     

煤矿采空区无线传感器网络路由协议研究

针对现有的基于能量均衡的无线传感器网络路由协议不适应煤矿采空区应用的问题,提出了一种非均匀分簇能量均衡路由协议,即UCEB-CMF协议。该协议原理如下:优化候选簇首的选择机制,有效保证剩余能量大的传感器节点优先成为候选簇首;改进非均匀竞争半径的计算公式和候选簇首的竞争方法,在考虑剩余能量的基础上,增加了对簇首节点到Sink节点距离的考量,从而实现能耗均衡;针对煤矿采空区传感器节点易消亡的特点,提出了一种多路径路由算法,从而实现数据传输的持续性。仿真结果表明,该协议能有效均衡传感器节点能耗,延长无线传感器网络的生存期,适用于煤矿采空区。     

煤矿物联网中自适应FEC的丢包恢复研究

煤矿井下巷道由于长距离多跳、环境影响等因素造成了井下无线传感器网络数据传输可靠性较差。提出自适应FEC的丢包恢复策略,该策略基于指数加权移动平均法估计信道的丢包率自适应地调整冗余,以簇为单位进行编译码转发,与其他自适应FEC算法相比,该策略计算过程简单,自适应精度较高。理论分析和仿真实验表明,该策略在长距离多跳网络中能以较少的冗余数据最大限度的恢复丢包,从而减少节点重传次数,提高了煤矿物联网的可靠性和实时性。