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基于AT89C51远距离井下综合保护照明装置研究 　　摘要：本文在分析了目前我国井下低压电网微机综合保护装置存在问题的基础上，设计了基于AT89C51单片机为核心的远距离微机综合保护装置。系统采用先进的微机继电保护算法自动判断系统的短路和漏电故障，最后通过实验证实了这种微机综合保护装置在保护距离和可靠性等方面都较以往的保护系统有了一定的提高。 　　关键词：AT89C51；短路故障；漏电故障；微机综合保护装置 　　中图分类号：TG409 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)01-0000-02 　　Study of the Long-distance Comprehensive Protection Illumination Device in Coalmine Based on AT89C51 　　Zhao Yanyun 　　(Xian University of Science and Technology,Electrical and Control Engineering,Xian710054,China) 　　Abstract:By analyzing the problems existing in the coalmine illumination protection devices,it is designed of the long distance comprehensive protection device based on AT89C51.Electrical faults such as short circuit and leakage can be judged automatically by using he advanced microcomputer relay protection algorithm. The results from the test show that the protection distance and reliability of the new-type protection device are improved obviously than other protection devices. 　　Keywords:AT89C51;Short circuit fault;Electrical leakage fault;Microcomputer comprehensive protection device 　　随着高产高效矿井的建设，大中型矿井运输巷都在千米以上。传统的煤矿井下照明装置的突出问题是保护距离短，而且是运用短路电流的有效值进行保护，短路电流的小与变压器和电缆的参数有关，某两相电流突然增大，容易使保护装置误动，为了使保护装置不误动，只有增大动作电流值，短路保护距离就更短，死区范围增大，一旦发生短路，有可能使电缆过热着火，引起火灾。因此研究具有多种保护功能，且保护距离达到千米以上的微机综合保护装置，是煤矿安全生产所急需的。 　　一、故障保护方案的研究 　　（一）远距离短路保护方案 　　常规继电保护的整定值是通过离线计算获得，在常规电流保护整定计算中不得不按系统的最大运行方式来计算保护的动作值，而按系统的最小运行方式来校验保护的灵敏度。这种方法的保护范围受运行方式和故障类型的影??。 　　为了克服这个缺点，本文采用自适应过电流保护，过电流保护的整定值和特性能够实时自动调整或改变，以适应负荷和运行方式变化的要求。短路保护采用三个电流互感器分别接在电网A，B，C三相上，利用单片机对这三个电流值进行实时监视和分析，根据电网当前的实际运行情况实时、自动整定计算，无需人工参与。 　　（二）漏电保护方案 　　电网若发生漏电故障，最容易检测到的是电网各相对地绝缘电阻的下降。本文在三相电网中附加一个独立的直流电源，在三相对地绝缘电阻上将有一直流电流流通，该电流大小的变化就直接反映了电网对地绝缘电阻的变化，可以有效地监测和利用该电流构成附加直流检测式漏电保护。附加直流检测原理如图1所示。 　　 　　图1 附加直流检测原理 　　图中附加直流电源电压UZ，直流电流由电源正极流出入地，经绝缘电阻ra， rb，rc进入三相线路，再由R1-3、R4、千欧表(直流毫安表)返回电源负极。回路中电流IZ可由下式求得： 　　 (1) 　　式中r∑ 为ra， rb，rc的并联值，R∑为检测回路中除电网对地绝缘电阻之外的所有电阻之和。检测系统确定之后， IZ将随着r∑的下降而增长，当IZ所对应的对地绝缘电阻值大于漏电闭锁值时，中央处理单元发出漏电闭锁信号和跳闸信号，可实现漏电闭锁保护。 　　二、综合保护装置系统设计