结合煤矿井下供电的实际情况,通过分析井下低压供电线路漏电故障,设计了一种以单片机为控制核心的煤矿井下低压漏电监控系统。该系统采用先进的继电保护算法,对供电系统能够实现自动判断漏电故障,并采取保护措施,同时具有电网电流和电缆的绝缘水平实时显示等功能。
：“煤矿井下低压供电漏电监控系统的设计”
：本文主要探讨了煤矿井下低压供电系统的设计，特别关注了漏电监控问题。通过对井下供电实际情况的分析，设计了一套基于单片机的漏电监控系统，该系统能够自动判断漏电故障并采取保护措施，同时具备实时显示电网电流和电缆绝缘状态的功能。
【知识点详解】
1. **低压照明供电距离**：
- 在煤矿井下，照明电压通常设定为127V，电缆选择2.5~6mm²的铠装电缆。根据电缆的电抗值和导线电阻，计算出允许的电压损失，以确保供电末端的最低电压不低于60%的空载电压。例如，使用6mm²电缆的供电距离可达到1700m。
2. **矿井低压供电系统**：
- 煤矿井下的低压供电通常不采用中性点直接接地，以防止过大的触电和接地电流。而是采用中性点不接地或经阻抗接地的方式。
- 当一相接地时，未接地的两相电压会上升到1.7倍原始相电压，可能引发绝缘薄弱处击穿，形成两相接地短路。因此，必须对单相接地电网进行监控和保护。
3. **漏电监测**：
- 漏电闭锁措施通过在电网中添加独立直流电源来检测对地绝缘电阻变化。当检测到对地绝缘电阻降低时，系统自动实现漏电闭锁，以防止故障进一步扩大。
- 直流监测电路是实现这一功能的关键，通过监测电网中产生的直流电流，可以实时反映对地绝缘电阻的变化。
4. **漏电监控系统设计**：
- 该系统基于单片机控制，利用先进的继电保护算法，可以自动识别漏电故障，并及时采取保护措施，以确保井下供电安全。
- 系统还配备了实时显示功能，能够显示电网电流和电缆的绝缘水平，提供实时监控数据，有利于及时发现和处理潜在问题。
5. **安全性考虑**：
- 由于井下环境的特殊性，电力系统的设计必须严格遵循安全标准，防止电气事故的发生。漏电监控系统在此发挥了关键作用，提高了井下作业的安全性。
煤矿井下低压供电漏电监控系统是通过精确的计算和先进的技术手段，确保了在复杂工况下电力供应的安全和稳定，降低了因漏电导致的事故风险，提高了矿井作业的安全系数。
