基于DSP+FPGA的矿用高压电缆在线绝缘监测系统研究

矿用高压电缆的绝缘状况对煤矿高压电网的正常运行至关重要,为此设计开发了一种基于DSP+FPGA矿用高压电缆的在线绝缘监测系统,介绍其工作原理和结构组成。该系统采用多阶FIR的局部放电信号降噪方法,可通过分析矿用电缆的局部放电情况来评估电缆的绝缘状况。该系统经实验室模拟放电试验和对某煤矿配电中心的MYJV型6k V交联聚乙烯铜芯电缆进行在线监测,结果证明该监测系统可有效去除噪声干扰,并准确反应矿用电缆的绝缘状况。     

矿用高压电缆绝缘在线监测系统的研究

矿用高压电缆的绝缘状况对煤矿电网的正常运行意义重大,而局部放电（PD）信号的提取与分析是矿用高压电缆绝缘状况监测的关键所在。设计并开发了一种矿用高压电缆的在线绝缘监测系统,介绍了其工作原理和结构组成,采用了融合形态学滤波与基于Sqtwolog函数的小波阀值的PD降噪方法,通过分析矿用电缆的局部放电情况来评估电缆的绝缘状况。经实验室模拟放电试验和对平煤股份十矿配电中心的MYJV型6 kV交联聚乙烯铜芯电缆进行在线监测,结果证明监测系统可以有效去除噪声干扰,并能准确地反映矿用电缆的绝缘状况。     

矿用高压电缆局部放电测量传感器的研究及应用

监测矿用高压电缆中局部放电信号对于在线评估电缆寿命和分析绝缘状况意义重大。对比了电缆绝缘监测的常用方法,其中采用高频电流传感器监测局部放电是一种有效手段。运用无损耗传输线理论建立了少匝数分裂式高频电流传感器的模型,分析了不同材料制作的传感器频率响应差异,测试了NiZn铁氧体高频电流传感器的幅频特性,并在不同匝数NiZn传感器和耦合电容情况下,分别测量和比较了基于针板电极下电树枝化试样的局部放电。实验结果表明：所研制的传感器能够测量放电量大于10 pC,频率范围在0.3～20 MHz的局部放电脉冲,具有在线测量矿用高压电缆局部放电的能力。     

脉冲电流法在矿用防爆变压器局部放电监测中的应用

局部放电在线监测已成为监测变压器绝缘系统的一种有效手段。分析了局部放电对绝缘劣化的影响,以脉冲电流法为切入点,对矿用防爆变压器的局部放电监测进行了简要论述,并说明了其在煤矿应用中的意义。     

基于非接触供电的矿井高压电缆接头温度远程监控系统研究

 设计一个矿井高压电缆接头温度测控系统。该系统利用非接触供电技术为监测终端供电,以GSM作为数据传输链路,用LabVIEW开发系统软件平台,设计温度调理电路和温度控制电路。实现了电缆接头温度数据的采集与处理、温度曲线显示、数据分析与保存、温度范围控制、温度超限报警等多种功能,极大增强了电缆接头的温度控制能力,提高了电缆接头的使用寿命。     

矿用多芯供电电缆中动力芯线对信号芯线的电磁干扰

研究了矿用５芯供电电缆中动力芯线的电磁场对信号芯线的干扰模式,针对ＡＭ５００采煤机探讨了信号线上的干扰电压,认为在设置共模抑制电路的基础上可以舆数字基带信号,为使用多芯电缆进行微机通信作了前期探讨。     

6000V矿用高压电缆工频电磁辐射有限元分析

煤矿井下采用专用电力电缆供电,供电电压等级比较高,其电磁辐射对机电设备和工人身体健康均有一定影响。文章使用有限元方法对矿用6 000 V屏蔽和非屏蔽电缆的工频电场、磁场的辐射情况进行了分析。数值计算结果表明,工频电场使用非屏蔽矿用电缆情况下在测试点可达到281 V/m,使用屏蔽矿用电缆后变为0.007 V/m。工频磁场则为0.3 uT,且与屏蔽层关系不大。     

井下高压电缆局部放电及其传播特性研究

研究了高压电缆的局部放电与传播性能。通过构建井下高压电缆绝缘监测装置,进而现场采集电缆的局部放电信号,并对其传播性能进行了仿真分析,验证了其衰减特性。根据信号的反射特性预判绝缘下降点位置,能够达到电缆绝缘状态和预警实时监测的目的,证明了该监测装置的适用性,为相关系统研究提供了理论依据。     

基于局部放电法的矿用高压电缆信号去噪算法研究

干扰噪声直接影响局部放电法有效检测矿用高压电缆故障。基于局部放电法,综合采用理论计算、仿真实验、现场试验的方法,对比分析了短时傅里叶变换和傅里叶分析去噪法的原理和优缺点,提出了一种矿用高压电缆的局部放电去噪算法——小波阈值去噪法,同时,选择了合理的阈值函数和去噪流程。基于此,采用白噪声和连续周期信号作为高压电缆的干扰噪声,进行了模拟仿真实验。结果表明,小波阈值去噪法可有效抑制白噪声,其中,Db2小波性能和去噪效果最好;同时,现场试验结果显示,去噪后信噪比得到了显著增加,验证了小波阈值去噪法的合理性和可靠性。     

矿用交换机后备电源管理系统设计

基于矿用交换机在矿井信息传输中的重要作用,设计了一种交换机电源管理系统。该系统可自动完成电池充放电控制、具有电池欠压保护和过压保护,可实时检测交换机的供电状态,并且具有电池远程充放电功能,可对电池进行维护性放电。实际应用结果表明,该电路延长了电池的使用寿命,大大提高了交换机供电可靠性。     

矿用三相异步电动机三相不平衡故障的分析与判断

针对一起三相异步电动机烧毁故障,对电动机的使用环境、供电设备和供电电缆等进行现场检查,并根据常见的矿用电动机烧毁原因,对其进行全面分析。认为这是一起由供电系统三相不平衡引起的电动机烧毁故障。根据分析结果,提出了煤矿井下机械设备供电保护和电缆使用及修理建议。     

矿用液压支架支护质量综合监测保障系统设计与实现

为了及时全面地掌握和了解工作面液压支架支护质量,采用了矿用液压支架支护质量综合监测保障系统,通过液压支架姿态无线微功耗自供电实时监测、液压支架受力状态无线微功耗自供电实时监测、液压支架支护质量实时监测与预警、液压支架支护质量综合保障信息四部分实现了对液压支架姿态、初撑力、循环末阻力、周期来压、支护质量、保障信息等方面内容的显示、不合理使用和隐患预警。结果表明通过该系统实现了对矿用液压支架支护质量全面、综合性地监测和保障,保证了综采工作面液压支架安全、高效、长寿命地使用。     

露天矿用移动软电缆使用维护及接头处理措施

露天矿山主体设备电铲、牙轮钻机随着采掘位置变化而变化,其供电电缆使用矿用移动式软电缆。该电缆在使用过程中会随着设备移动而拖拽移动。为了减少电缆移动过程中,由于其自身长度、质量以及与地面、石块摩擦等原因,电缆内芯及外皮受到不同程度损伤的现象,从技术、管理两个方面对电缆使用进行维护和规范。规范电缆维护使用后,电缆接头采用硫化处理等措施可以大大减少电缆损伤程度,提高电缆使用寿命和供电可靠性。     

煤矿高压电缆绝缘状态监测与寿命评估

针对井下高压电缆故障频繁,监测方法单一,故障查找困难且滞后等问题,对电缆绝缘故障类型进行分析,以电缆接头故障为研究对象,确定了主要绝缘特征参数,并提出了一种基于超声波检测的电缆接头绝缘状态在线监测系统。该系统以局部放电产生的超声波信号为监测参数,判断电缆接头的绝缘状态,并评估其寿命是否符合要求。通过对信号采集装置的选型与设计,有效提高了系统的信号准确性,保证了系统的检测精度,为电缆的检修提供了数据依据。     

矿用电缆温度在线监测方法的研究

矿用电缆温度安全监测是限制电缆火灾的重要保证。研究了一种采用先进的微处理技术和总线式数字温度传感技术相结合的在线监测方法,克服了过去煤矿使用的人工监测方法的缺点。实验结果表明：该监测系统设计先进、合理,布线简单,功能齐全,这种方法的误判率低,可靠性高,抗干扰能力强,能够对早期电缆火灾进行预测预报,防止电缆火灾扩大。     

交联聚乙烯电缆除水干燥处理技术

矿用高压电缆敷设投用前,常会发现受潮进水情况,导致不能使用,或使用后产生树支状放电造成电缆击穿.本文主要介绍了交联乙烯电缆除水干燥技术方法.     

电动铲运机电缆的电气监测与保护

怀疑采用拖曳电缆供电的可行性和安全性,一度成为妨碍电动铲运机推广使用的主要原因之一。然而瑞典波利登矿用多种电动铲运机作长期生产试验后指出,电缆和电缆卷筒的故障次数仅占总故障次数的8.7%。可见,只要设计合理,电缆-电缆卷筒系统的可靠度是相当高的。     

井下供电监控系统的设计

为确保井下供电系统稳定运行,实现井下降本增效,设计了一款具有高可靠性和性价比的井下供电监测系统。首先对供电系统中易出现的问题进行分析,将故障分为短路故障、放电故障、拒动故障、外力及其他故障,通过对故障的分析,给出了井下供电监控系统的整体结构,并根据该整体结构完成了系统的主要硬件选型和相关电路的设计,为企业降本增效提供一定的参考。     

基于物联网的煤矿瓦斯爆炸事故防范措施及典型事故分析

分析了死亡47人的焦家寨煤矿“11·5”特别重大瓦斯爆炸事故原因,即煤矿井下供电系统不可靠,多次无计划停电,造成局部通风机停风,进而造成瓦斯积聚,瓦斯浓度达到爆炸界限;在瓦斯电不闭锁和未采取排放瓦斯措施的情况下,违章送电、送风;动力电缆两通接线盒失爆产生电火花,引爆瓦斯。提出了防止类似事故发生的措施,即加快煤矿物联网研究和应用,加强煤矿防爆电气设备等矿用安全标志准用产品生产、运输、仓储、使用、维护等全过程管控;采用物联网技术,实现瓦斯多级监管,瓦斯风电闭锁;采用物联网技术,实现供电和通风系统及设备多级监管,及时发现供电和通风系统事故隐患,确保连续供电和供风。     

矿用掘进机远程监测系统的应用研究

结合煤矿实际需要对EBZ220型矿用掘进机的远程监测系统整体方案进行了研究,重点对传感器网络节点的结构进行了设计。该节点中的处理器芯片和无线网络芯片型号分别为MSP430F149和CC2420。介绍了系统中使用的关键传感器类型与型号,传感器采集得到的均为模拟量信号,需要利用A/D转换电路将其转换为数字量信号,对信号处理电路和供电模块电路的原理图进行了分析。软件程序方面基于模块化思想进行设计,对主程序和各子程序进行了研究。设计的远程监测系统成功应用到掘进机工程实践中,各项性能达到预期效果,经济效益和安全效益显著。