浅谈煤矿井下低压电网电容电流的补偿

木扎帕尔·阿不力克木

摘 要：煤矿井下供电采用传统的方式容易出现一些问题，特别是大电容值对井下的工作人员来说有造成生命安全的威胁，对煤矿行业来说需要用电容电流自动补偿器来降低电容值，并改变低压电缆的供电装置，从而保证煤矿企业安全生产，和谐发展。本文首先阐述了煤矿井下低压电网电容电流补偿的硬件设计，重点论述煤矿井下低压电网电容电流补偿的软件设计，旨在为提高煤矿井下供电的安全水平提供参考。

关键词：井下；低压电网；电容电流；补偿

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.079

0 引言

因为煤矿井下存在电网对地电容，这会明显地增加人身触电电流与漏电电流，倘若一味地实现绝缘电阻的提升，那么到相应程度之后会增加人身触电电流与漏电电流。以电网的工作作为视角而言，最为理想的是具备愈高的绝缘电阻。只有完全地消除电容的作用，即完全补偿电容电流的时候才可以实现。下面，笔者对煤矿井下地压电网电容电流补偿问题进行了简要地分析。

1 煤矿井下低压电网电容电流补偿的硬件设计

1.1 处理器的选用

针对补偿低压电容电流来讲，DSP芯片存在非常大的影响作用。为此，在选择的过程中应当明确其质量高低，一种理想的选择是美国TMS32LF2407型DSP芯片，如此的芯片不但外设控制器，而且可以对实时信号进行处理。在供电的过程中，勿需非常高的电压就可以实现理想的工作效果。由于该芯片在运行的过程中能够提供16路模拟输入A/D，以及如此处理器的输入/输出引脚能够自主地进行编程，并且具备非常显著的数量优势。除此之外，其还具备理想的处理效果，因而能够吸引广大的用户，以及具备非常强的高速运算能力。电容电流补偿器硬件构造的组成间互相制约，DSP处理器重点凭借显示器输出信息，以及要求键盘的操作才可以对这些信息进行读取，并且要注意转换电压前一系列环节的次序，如此特殊的构造会显著地影响到该处理器的性能。

1.2 采样电路

针对送来的电压信号大小来讲，TMS32LF2407芯片有要求，为了可以在AD采样的最大限度当中控制电压信号，非常有必要应用电压互感器，由于不达标准的电压信号在进行如此的处理之后才可以实现需要，然而并非所有的互感器都能够进行转换，由于外界的影响会严重地制约如此的信号。另外，也应当兼顾电路的调理，这是由于其抗干扰会对转换的质量产生影响。采样电路对电压的标准比较高，转换电路会实现电压的改变，在A/D转换送入前还应当对信号低通信号滤波。务必注重此过程的所有方面，由于它们间互相制约，进而会严重地影响到低压电容電流的补偿。

1.3 执行单元

光藕器件817的隔离作用可以对信号电压进行控制，此为运行过程中的继电器需要应用的基础，这有助于DSP的完好性。因为DSP与继电器供电电源面临比较大的不同之处，因此电压的引入非常容易受到高电压的制约，进而对DSP的作用形成影响。应当紧密地关注低压电网电容电流补偿的现状，这是由于外部条件的改变会形成比较大的制约。改变的电缆长度会对电感形成影响，为此，应当将检测事宜搞好，这有助于保持最为理想的补偿状态。倘若未曾及时地处理存在问题的电感，那么就会出现太过补偿或者是缺少补偿的情况。

接通执行电路电压之后可以对偏置电容前后的电流与电压进行测量，这重点关乎电网接通的某相电压与控制补偿器。继电器的开关特点会影响到非常多的系统，这导致其具备非常广的应用领域。应用电子电路会直接地影响到继电器的接口，由于在全部的过程当中要求跟一系列的机械装置形成联系，因此这导致继电器用途非常大。光耦合器的隔离效果非常强，这重点是基于电信号的输出与输入，为此其被叫做光电耦合器，其具备的作用实现了应用领域的拓展，其被应用于一系列的电路当中。

2 煤矿井下低压电网电容电流补偿的软件设计

2.1 设计DSP程序

对电压信号数据量的分析是非常关键的一个设计方面，其有助于全部软件设计的开展，傅里叶变换过程会影响到信息数据量的准确性，由于运算该环节要求采样点的信息，傅里叶变换也会影响到计算电容。为此，务必尤为重视此过程的计算。投切滤波器的关键所在是电容结果，在全部的DSP设计图当中，初始化之后得到电压信号，而初始化以后的过程中会影响到执行机构的投切继电器。

2.2 设计软件抗干扰

补偿器非常容易出现不稳定的现状，这主要是受到干扰的影响而导致。为此，为了确保软件的抗干扰性能更强大，非常有必要应用监控的对策，尤其是在程序发生死机的情况下，这一系列的对策可以借助死锁检测确保程序工作的顺利，像是看门狗就可以实现软件抗干扰性能的增加。倘若程序的严重干扰存在，监控的对策较难处理的情况下，那么就应当借助自动复位加以处理。因为外在干扰程序非常容易发生跑飞的现象，而设计有关的陷阱可以实现如此局面的扭转，设计这一系列的软件陷阱也需要明确相应的位置，没有应用的中断向量区可以实现设计的需要。另外，程序的顺利工作也可以在空白程序区进行，在有的时候程序的混乱会发生，而实现指令长度的改变可以处理如此的混乱情况，并且输入冗余的质量也可以加强程序的功能。

3 结语

总而言之，煤矿井下低压电网电容电流补偿具备多样性的作用，其中关键方面是确保煤矿工人的人身安全性，而煤矿井下低压电网电容电流的补偿重点借助DSP及时地监测比较长的低压电缆电容，在计算准确之后，将电感投入，确保其抵消形成的电容电流与感性电流，降低低压电网电容至0.1μF以下，从而使人身触电电流减小，确保煤矿工人的安全性。

参考文献：

[1]丛伟.基于恒频注入信号的消弧线圈自动跟踪补偿技术研究[J].电力系统保护与控制，2010，38（19）：185-189.

[2]潘贞存.分级调节式消弧线圈自动跟踪补偿的综合调节判据[J].天津大学学报，2008，41（03）：326-330.

[3]张云星.煤矿井下低压电网对地绝缘电阻及分布电容的测量方法分析[J].工矿自动化，2011（06）：93-97.

[4]李文江.附加直流电源漏电保护的研究[J].电力自动化设备，2011，31（09）：144-147.

[5]原志坤，李顺明.附加电源直流检测式漏电保护在矿井中的应用及配合[J].煤矿现代化，2006（05）：78.