지하 전력 공급 시스템에 대한 요구 사항은 무엇입니까?
경제와 기술의 제약으로 인해 우리나라 지하 고압 전력망은 많은 짧은 케이블 (100 ~ 1000m/ 세그먼트) 을 사용하여 간선 수직망을 단계적으로 통제한다. 과전류는 탄광의 우물 아래 전력망의 일반적인 고장 중 하나로, 우물 아래 전력의 안전과 신뢰성에 직접적인 영향을 미친다.
기존의 과전류 보호 방식은 효과적인 종련 선택적 과전류 보호 시스템을 구성할 수 없으며, 단락 장애로 인해 종종 트립이 발생하는데, 이는 불가피하다. 일부 광산은 6 ~ 10 kV 다운 홀 케이블 스위치도 월급으로 지하 대면적 정전을 일으켜 광산 안전을 심각하게 위협하고 있다.
단일 칩 마이크로 컴퓨터와 직렬 통신 기술의 급속한 발전은 새로운 과전류 보호 시스템의 설계에 새로운 아이디어를 제공합니다. 이를 바탕으로 이 문서에서는 탄광 지하 전력망의 선택적 과전류 보호 시스템의 하드웨어 회로 및 소프트웨어 블록 다이어그램을 설계했습니다.
전형적인 탄광 6 ~ 10 kV 전원 공급 시스템 분석
일반적인 지하 고압 전원 공급 시스템은 그림 1 과 같이 일방적으로 전원을 공급하는 3 단계 회로 전원 공급 시스템입니다.
그림 1? 다운 홀 고전압 전원 공급 장치 시스템 다이어그램
곳곳의 스위치 분류 및 기능
(1) 세그먼트 스위치 (예: QF 15, QF25, QF35) 는 단일 버스를 두 개의 세그먼트로 분할하여 보호되지 않습니다.
(2) QF 1, QF2, QF3 등과 같은 입력 스위치. , 버스 섹션의 전원 스위치로 사용되며 보호되지 않습니다.
(3) 회선 스위치 (QF 1 1 ~ QF 14, QF2 1, qf22 와 같은 송신 스위치라고도 함) 회로 또는 회로 변압기 그룹을 보호하는 데 사용되며 보호를 제공해야 합니다.
(4) 직접 분배 부하 스위치 (예: QF22, QF24, QF32, QF34 등). , 단 하나의 짧은 케이블 (수십 미터 정도) 을 통해 고압단 고정부하에 연결된 변압기나 고압기이다. 이런 스위치도 잘 보호해야 한다.
3? 선택적 고속 차단 과전류 보호 시스템 설정 방법
과속 과전류 보호 시스템의 설정 방법은 간단하다. 시스템이 최대 모드에서 실행될 때 회로의 장기 최대 작동 전류 설정을 피할 수 있습니다.
나? Dz=Kk? Kzq? 아이즈
레시피에서? 나? Dz- 과전류 보호 1 차 동작 전류, 카;
KK-신뢰도 계수,1.25;
KZQ-모터의 자체 시동 계수,1.5 ~ 3;
Ijs- 회로 계산 전류, 계수 방법으로 얻은 30 분 최대 평균 부하 전류, 카? 。
4? 시스템 하드웨어 회로 설계
보호 시스템은 여러 내선과 하나의 호스트로 구성됩니다. 내선은 스위치 위치에 따라 세 단계로 나뉘며 각 레벨은 여러 단위 (N) 로 구성됩니다. 그림 2 와 같이. 1 급 내선에 해당하는 스위치는 지상 변전소의 아웃 스위치이다. 2 차 내선의 해당 스위치는 지하 변전소의 출구 스위치이다. 3 급 내선에 해당하는 스위치는 광산용 변전소의 출선 스위치이다. 제 3 분할기는 직렬 통신을 통해 호스트에 연결된다.
그림 2 시스템 회로 블록 다이어그램
4. 1? 시스템 내선 하드웨어 구성 및 작동 원리
선택적 속도 차단 과전류 보호 시스템의 내선은 그림 3 과 같이 AT89S5 1 단일 칩, 데이터 수집 시스템, 스위치 입력, 스위치 출력, 모니터, 키보드 및 RS-485 직렬 통신 인터페이스 회로로 구성됩니다.
그림 3? 확장 시스템 회로 블록 다이어그램
내선 단일 칩 마이크로 컴퓨터는 ATMEL 이 생산한 AT89S5 1 단일 칩 마이크로 컴퓨터를 사용하여 5 1 시리즈에 사용됩니다. AT89S5 1 단일 칩 내 4K 프로그램 메모리는 플래시 기술로, 메모리는 즉시 전기 삭제로 다시 쓸 수 있습니다. 설계 및 개발 시간을 단축하다.
데이터 수집 시스템은 전압 형성, 샘플링 유지, 저통과 필터 (ALF) 및 A/D 변환기를 통해 여자 전류와 전압의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환합니다. 시스템이 정상적으로 작동하는 동안 각 내선은 지속적으로 데이터를 수집하고 디지털 신호는 인터페이스 회로를 통해 AT89S5 1 단일 칩 P0 포트로 전송됩니다.
AT89S5 1 단일 칩 은 수집한 데이터를 프로그램 메모리의 설정과 비교합니다. 수집된 데이터가 설정값보다 크면 과전류로 확인되면 내선은 즉시 호스트 및 내선 코드에 보고하고 호스트의 추가 확인을 기다립니다. 호스트가 내선 번호 전환 과전류 오류에 해당하는 내선 번호를 확인하면 내선 번호가 즉시 작동합니다. 호스트가 현재 인체가 고장이 없다는 것을 확인하면 내선은 작동하지 않습니다.
스위치 입/출력 인터페이스는 마이크로컴퓨터 보호 시스템과 외부의 접촉 부분입니다. 시스템의 간섭 방지 기능을 향상시키기 위해 스위치 입력 출력 회로는 광전 격리 칩을 통해 AT89S5 1 단일 칩 P 1 포트에 연결됩니다. 내선에 동작이 필요한 경우 내선은 스위치 출력 회로를 통해 트립 출구 릴레이, 신호 릴레이 등과 같은 해당 릴레이를 구동합니다.
직렬 통신 인터페이스는 내선과 호스트를 하나로 연결합니다. 내선 및 호스트의 신뢰성과 간섭 방지 기능을 향상시키기 위해 직렬 통신 인터페이스는 광전 격리 칩을 통해 내선 및 호스트에 각각 연결됩니다. 내선은 직렬 통신을 통해 해당 회선의 과전류 정보 및 내선 코드를 호스트에 전달하여 호스트가 과전류 장애를 논리적으로 판단할 수 있도록 합니다. AT89S5 1 단일 칩 직렬 포트 출력 평평이 TTL 평평해서 장거리 통신을 할 수 없으므로 수평 변환이 필요합니다. 현재 일반적인 3 레벨 전원 네트워크는 100 ~ 1000m 케이블로 구성되므로 통신 거리는 최소한 1000m 을 충족해야 하며 현재 RS-485 최대 통신 거리는/KLOC 입니다. AT89S5 1 단일 칩 출력을 위한 TTL 평평은 광전 격리 칩을 거쳐 MAX485 칩에서 RS-485 평면으로 변환되어 상위 컴퓨터와 통신합니다.
4.2? 시스템 호스트 하드웨어 구성 및 작동 원리
PC, RS-485/? RS-232 변환기. 시스템 호스트 회로 블록 다이어그램은 그림 4 에 나와 있습니다.
그림 4? 호스트 시스템 회로 블록 다이어그램
내선이 직렬 통신을 통해 전송되는 RS-485 레벨은 RS-232/? RS-485 변환기는 RS-232 평평으로 변환되어 PC 의 RS-232 인터페이스에 마지막으로 입력됩니다. 대신 PC 는 직렬 통신을 통해 장애 피드백 정보를 해당 내선으로 보냅니다. 호스트와의 통신 거리가 1200m 을 초과하지 않도록 시스템 설계는 우물 중앙변전소에 호스트를 설치합니다. (가장 전문적인 안전 생산 관리-위험 월드 네트워크)
5? 시스템 소프트웨어 설계
시스템 소프트웨어는 내선 소프트웨어와 호스트 소프트웨어 두 부분으로 구성됩니다. 여기서 내선 소프트웨어는 내선 마스터 프로그램, 샘플링 인터럽트 서비스 프로그램 및 문제 해결사로 구성됩니다. 마스터 프로그램에는 주로 초기화 및 자체 테스트 사이클이 포함됩니다. 확장 된 마스터 프로그램 흐름도는 그림 5 에 나와 있습니다.
그림 5? 기본 프로그램 순서도 확장
호스트 소프트웨어는 주로 마스터 프로그램과 문제 해결 프로그램으로 구성됩니다. 호스트 마스터 프로그램은 내선 마스터 프로그램과 유사하며 자체 테스트 시 오류 검사 프로그램이 추가됩니다. 호스트가 내선 과전류 보고서를 받으면 호스트 장애 프로그램이 시작되며 주로 논리적 판단을 사용하여 내선 번호를 분석합니다. 먼저 세 번째 확장으로 점프한 다음, 여정을 단계별로 분석합니다. 보호 시스템을 선택적으로 만듭니다. 전력망 트립을 방지합니다. 문제 해결 후 프로그램이 주 프로그램으로 돌아갑니다.
6? 결론
보호 시스템이 10kV 실내 진공 회로 차단기와 함께 사용될 경우 10kV 진공 회로 차단기의 고유 브레이크 시간은 0. 1s 이며, 보호 시스템의 동작 시간 (확장 데이터 수집 시간, 호스트 프로그램 오류 판단 시간,