礦井剛性懸掛直流牽引供電系統(tǒng)漏電檢測方法研究.pdf

1、近幾年，為了提高煤礦輔助運輸系統(tǒng)的運輸效率，解決傳統(tǒng)燃油車動力不足，空氣污染等問題，神華神東煤炭集團公司在其新開煤礦的運輸系統(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系統(tǒng)。由于潮濕的空氣、粉塵等因素，在剛性懸掛接觸網系統(tǒng)中的聯系絕緣子上會存在泄漏電流，影響牽引供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，因此對泄漏電流的檢測是礦井輔助運輸系統(tǒng)中必須要考慮的問題。然而傳統(tǒng)的漏電檢測方法不但存在結構復雜、母線對地電壓偏離度過大等問題，而且針對煤

2、礦井下這一全新的應用背景，在使用中也存在較大的局限性。針對上訴問題，本文提出了一種基于補償切換電橋法的漏電檢測新方法。
　　首先，確定了漏電檢測方法的總體方案并分析了檢測原理，在分析直流系統(tǒng)漏電故障類型的基礎上確定了各種故障的判定方法。從降低母線對地電壓偏離度與提高檢測靈敏度的角度出發(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，通過對這兩組測量電阻阻值、功率與精度的合理選型，保證了母線對地電壓偏離度滿足應用需要。同時，推

3、導出了在正泄漏與負泄漏狀態(tài)下母線對地絕緣電阻與泄漏電流的計算模型，并分析了漏電流出現最大值的時刻。
　　其次，利用MATLAB/SIMULINK構建了軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)24脈波整流機組的仿真模型。在此基礎上進行了直流牽引供電系統(tǒng)漏電故障與漏電檢測方法的仿真研究，并利用GUI設計了監(jiān)控界面實現了聯合仿真。仿真結果表明：本文提出的漏電檢測方法能準確地響應直流牽引供電系統(tǒng)中的不同泄漏故障，對絕緣電阻與泄漏電流的檢測誤差不超過1％，

4、在理論上滿足應用需要。通過進一步仿真研究發(fā)現電力機車的干擾是影響檢測精度的主要原因。
　　再次，研制了直流牽引供電系統(tǒng)漏電檢測方法的實驗系統(tǒng)，其硬件電路主要包括信號調理電路、線性光耦隔離電路、數模轉換電路等，給出了各主要元器件與電阻的選擇依據，并進行了硬件抗干擾設計。下位機軟件程序中實現了信號的采樣與處理、通訊及顯示報警等功能。同時利用C＃語言完成了實驗樣機上位機軟件的設計。實現了人機交互界，多路數據的實時監(jiān)測、存儲及查詢等功能。