摘要
由于传统井下供电系统漏电保护装置的灵敏性和安全性已经不能满足“智慧矿山”建设的需要，为保障井下工作安全和减少煤矿利益损失，受泰安众诚自动化设备有限公司委托，本课题设计了一款基于STM32的井下低压供电系统选择性漏电保护器。 针对井下低压供电系统单相漏电故障，使用MATLAB软件对单相漏电过程进行动态特征量仿真分析，探究得出动态特征量变化与漏电电阻、初相角、故障位置等条件的关系。采用关联分析与小波分解联合判漏算法，通过零序电压采样值与设定阈值比较，判定漏电后启动选线算法，对各支路零序电流采样信号进行db5小波分解。选择d5波形进行关联分析算法计算，能够在漏电故障发生后的暂态阶段完成对漏电线路的选择和处理。以及根据课题项目的具体要求，对漏电保护器进行软硬件设计。硬件部分选用高性能、低功耗的STM32F103VET6作为系统的主控芯片，设计了信号采样电路、存储电路、通信电路、电源电路等，采用CPU内部ADC进行A/D转换，通过12864显示屏和外部按键实现人机交互功能，并能将漏电信息等重要数据进行本地TF卡存储和上传至上位机;软件部分为系统主程序和各子程序设计，实现漏电保护器的正常运行。 设计完成后，在公司实验室进行实验环境搭建并对漏电保护器的各项功能进行测试。测试结果显示，本课题设计的漏电保护器采样精度较高、数据处理准确、通信功能可靠，验证了关联分析和小波分解联合判漏算法的有效性，满足课题项目各项要求，解决了基于稳态分量传统漏电保护方法的保护装置速动性、安全性不足的缺陷。目前，本课题设计的漏电保护器己进入工业性试验阶段。
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