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探讨磁性翻板液位计保护系统的改进设计。

更新时间  2021-07-08
探讨磁性翻板液位计保护系统的改进设计。
结合目前国内井下电网系统的性能特点,设计了一套井下电网磁翻板式液位计保护系统,并对其进行了试验测试,结果表明,该系统在短路保护、漏电保护等方面具有较高的性能特点,能够实时显示电网中的各种故障信号,并发出响应控制命令,能够更好地保护井下电网,提高井下电网和井下作业的安全性。
随着煤矿生产规模的扩大,井下电网的布局越来越复杂。此外,井下环境恶劣、设备过载、电气和电缆磨损、老化等因素导致井下电网短路、漏电甚至着火,严重影响井下操作人员和设备的安全。虽然也采用了各种保护系统,但仍不能很好地保证井下用电的安全。因此,有必要升级和改造井下电网保护系统。本文结合国内井下电网系统的性能特点,通过对磁性翻板液位计保护系统功能要求的分析,设计了一套功能全面、响应速度快、性能稳定的井下磁性翻板液位计保护系统。
1国内井下电网系统特点分析。
伴随着科技水平的不断提高,井下电网系统的安全保护性能得到了迅速发展,基本上可以满足井下电网的安全保护需要,其主要性能特点如下:
1)地下保护系统的电缆根据不同环境的使用要求选择使用不同类型。目前,地下电缆主要包括塑料电缆、铠装电缆、橡胶软电缆等。其中,前两种电缆主要用于地下设备的通电和主干线,而橡胶软电缆主要用于移动设备的供电,整体安全保护性能高。但由于地下环境恶劣,电缆用量大,长期使用故障多。因此,正确选择电缆的类型和类型对提高电网的安全性具有重要意义。
2)在电网中,接地主要采用非直接接地方式。当人们发生触点事故时,如果采用非直接接地方式,可以大大降低流过人体的电流,降低人身伤害的概率;同时,减少了系统中的短路,大大降低了变压器和供电设备的故障率。根据《煤矿安全规程》的相关规定,直接接地的变压器、电机等设备不允许在地下供电。
3)目前,大多数井下电网的保护系统功能相对齐全,可以对电网的短路、过压、漏电等故障发出相应的报警提示,并及时采取有效措施,发出切断电源、切换开关等命令,保证井下电网的正常运行和井下运行的安全。但由于井下环境恶劣,井下设备经常超负荷运行,导致各种设备、电缆、控制开关等故障频繁发生,整个电网的稳定性相对较差。
因此,加强井下电网保护系统的综合保护性能,有效减少或避免相关故障事故,对提高井下电网的安全运行能力和井下运行安全至关重要。
磁性翻板液位计保护系统的主要功能要求。
参照《煤矿安全规程》的有关规定,地下作业中的磁性翻板液位计保护系统必须满足一定的功能要求才能在现场应用。其主要功能要求如下
1)保护系统可以实时收集和检测井下电网运行中的相关参数,并将其转换成相应的电信号。
2)配备的控制开关和监控范围可以根据电网的不同运行状态和需要自动切换和控制,从而降低人员的劳动强度。
3)电网应具有电流保护、接地保护和漏电保护等多种保护功能。同时,针对电网中的各种故障问题,可以及时做出故障信号指示,准确显示故障位置。
4)可以实时显示电网运行中的各种信号参数,及时记忆和保存数据,形成相应的数据记录文件,方便后期查找数据。
5)可有效屏蔽井下其他相关干扰信号,保证保护系统的数据不受外界干扰,提高保护系统的控制精度。
磁性翻板液位计保护系统方案设计。
3.1总体方案设计。
鉴于现有井下电网在使用中的一些不足,设计了一套性能更稳定的磁性翻板液位计保护系统。该系统主要包括模拟输入模块、CPU模块、电流电压变送器、故障存储模块、人机交互接口单元等。其中,CPU主控单元采用DSP芯片TMS320F2812,具有高速处理性能、集成A/D信号转换等功能,可实现32位、150MIPS的高速指令处理速度,克服了传统操作、响应慢、精度低的缺点;故障存储模块主要用于处理电网中的短路、漏电等故障信号,并实时存储这些数据。保护系统的整体框架如图1所示。整个保护系统的工作原理是:首先,通过相关检测设备检测电网中的相关信号,然后将其发送到CPU,而CPU通过自带电流转换系统的整体框架如图1所示。