礦井剛性懸掛直流牽引供電系統(tǒng)漏電檢測(cè)方法研究.pdf

1、近幾年，為了提高煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)輸效率，解決傳統(tǒng)燃油車動(dòng)力不足，空氣污染等問題，神華神東煤炭集團(tuán)公司在其新開煤礦的運(yùn)輸系統(tǒng)中創(chuàng)新性地引入了無軌電車的形式，并采用了特型剛性懸掛接觸網(wǎng)系統(tǒng)。由于潮濕的空氣、粉塵等因素，在剛性懸掛接觸網(wǎng)系統(tǒng)中的聯(lián)系絕緣子上會(huì)存在泄漏電流，影響牽引供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，因此對(duì)泄漏電流的檢測(cè)是礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng)中必須要考慮的問題。然而傳統(tǒng)的漏電檢測(cè)方法不但存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、母線對(duì)地電壓偏離度過大等問題，而且針對(duì)煤

2、礦井下這一全新的應(yīng)用背景，在使用中也存在較大的局限性。針對(duì)上訴問題，本文提出了一種基于補(bǔ)償切換電橋法的漏電檢測(cè)新方法。
　　首先，確定了漏電檢測(cè)方法的總體方案并分析了檢測(cè)原理，在分析直流系統(tǒng)漏電故障類型的基礎(chǔ)上確定了各種故障的判定方法。從降低母線對(duì)地電壓偏離度與提高檢測(cè)靈敏度的角度出發(fā)，建立了平衡橋臂電阻與切換橋臂電阻阻值選擇的理論模型，通過對(duì)這兩組測(cè)量電阻阻值、功率與精度的合理選型，保證了母線對(duì)地電壓偏離度滿足應(yīng)用需要。同時(shí)，推

3、導(dǎo)出了在正泄漏與負(fù)泄漏狀態(tài)下母線對(duì)地絕緣電阻與泄漏電流的計(jì)算模型，并分析了漏電流出現(xiàn)最大值的時(shí)刻。
　　其次，利用MATLAB/SIMULINK構(gòu)建了軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)24脈波整流機(jī)組的仿真模型。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了直流牽引供電系統(tǒng)漏電故障與漏電檢測(cè)方法的仿真研究，并利用GUI設(shè)計(jì)了監(jiān)控界面實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合仿真。仿真結(jié)果表明：本文提出的漏電檢測(cè)方法能準(zhǔn)確地響應(yīng)直流牽引供電系統(tǒng)中的不同泄漏故障，對(duì)絕緣電阻與泄漏電流的檢測(cè)誤差不超過1％，

4、在理論上滿足應(yīng)用需要。通過進(jìn)一步仿真研究發(fā)現(xiàn)電力機(jī)車的干擾是影響檢測(cè)精度的主要原因。
　　再次，研制了直流牽引供電系統(tǒng)漏電檢測(cè)方法的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其硬件電路主要包括信號(hào)調(diào)理電路、線性光耦隔離電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路等，給出了各主要元器件與電阻的選擇依據(jù)，并進(jìn)行了硬件抗干擾設(shè)計(jì)。下位機(jī)軟件程序中實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的采樣與處理、通訊及顯示報(bào)警等功能。同時(shí)利用C＃語言完成了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互界，多路數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)及查詢等功能。