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煤矿井下高压配电开关内的综合保护器是具有短路、漏电和过负荷等保护功能的装置。利用当前的综保器难以实现短路保护的纵向选择性,经常导致越级跳闸事故。因此,有必要对综保器的短路保护进行研究。 通过国内外防越级跳闸综合保护器分析比较,提出了基于EtherCAT通讯与自适应保护原理的综保器研究。该综保器利用EtherCAT通讯网络进行信息交换,利用自适应电流保护原理进行短路保护整定计算。EtherCAT通讯网络由主站和从站构成,其中主站对应煤矿地面中央变电所的通讯工控机,从站是含有EtherCAT通讯接口的综保器;自适应电流保护包括自适应电流速断保护和自适应反时限电流保护,其中自适应电流保护作为本级线路的主保护并作为下级线路的远后备保护,自适应过电流保护作为本级线路的近后备保护。 本文首先分析了短路故障特性和煤矿井下供电系统的特点,提出了网络式自适应电流保护方案,然后利用电磁仿真软件ATP-EMTP和MATLAB软件对继电保护算法和自适应保护原理进行了验证分析,同时研究了EtherCAT技术并构建了新型煤矿井下通讯网络,最后对综合保护器(从站)的硬件、软件进行设计。本文具有一定的理论和使用价值,对煤矿井下高压电网短路保护的发展和新型综合保护器的研制有一定的促进作用。