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矿井下供电网的可靠、安全的运行是煤矿安全生产的前提,但是最近几年煤矿井下安全供电的问题一直没有得到很好的解决,在煤矿安全事故频发的当代煤炭生产行业,矿井下安全供电的问题应该得到更高的重视。矿井下供电出现不安全因素,将会导致一连串的突发事故,若井下供电出现的故障在允许的时间内能有效的予以切除或告警通知工作人员,将会大大降低煤矿供电事故的发生,要想有安全供电的保障,矿井下供电网微机继电保护装置就必不可少。 本文在首先分析了矿井下供电网正常运行时电气参数以及故障时的电气参数的变化,从数学分析的角度找出正常工作状态与故障状态、不同类故障之间的电气参数的变化与不同,找出了正常运行状态与各种故障下电气参数的各自的特点。在分析了得到各类故障的电气参数特点后,本文配置了微机保护的保护方法,包括零序电流保护、零序功率方向型漏电保护、基于功率因数检测的过流保护、过载反时限保护等。 本论文的主要工作部分是该井下智能保护器的硬件设计、软件设计、抗干扰分析。硬件主要设计了其核心处理器的最小工作系统模块、核心处理器的电源模块、复位电路模块、电压/电流变换电路模块、频率检测模块、按键与显示模块、开关量输入/输出模块、串行通信模块、CAN通信模块等。软件主要分析了其核心处理器TMS320F2812代码调试编译器CCSv3.3(Code Composer Studio v3.3)的使用方法、智能保护装置算法的选择、傅里叶级数算法的滤波特性分析、衰减直流分量对全波傅里叶级数算法精度的影响、微机继电保护程序流程框图设计(主程序、采样中断服务程序、故障处理程序)等。抗干扰措施主要分析了其井下智能保护器的基本抗干扰措施、井下智能保护器的软件抗干扰措施、井下智能保护器的通信口抗干扰措施、TMS320F2812外设AD模块精度校准等。