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需求背景

在煤矿生产过程中，供电系统的稳定性与安全性直接关系到矿井的生产效率和人员安全。然而，由于煤矿供电网络结构的复杂性以及设备老化、维护不当等原因，越级跳闸现象时有发生，导致煤矿供电系统的不稳定，甚至可能引发安全事故。因此，开发一种煤矿供电防越级跳闸保护系统，对于提升煤矿供电系统的安全性和稳定性具有重要意义。

具体来说，该系统的开发需求来源于以下几个方面：一是煤矿生产对供电系统的高度依赖，要求供电系统具备高度的可靠性和稳定性；二是煤矿供电网络结构的复杂性，使得越级跳闸现象难以避免；三是现有的保护系统往往存在响应速度慢、误动作率高等问题，无法满足煤矿生产的需求。

需解决的主要技术难题

（1）如何准确识别越级跳闸现象：由于煤矿供电网络结构的复杂性，越级跳闸现象往往伴随着多种电气量的变化，如何从这些变化中准确识别出越级跳闸现象，是系统开发的首要难题。

（2）如何快速响应并切断故障：在识别出越级跳闸现象后，系统需要迅速切断故障，防止故障扩大。这就要求系统具备快速响应和精确切断故障的能力。

（3）如何避免误动作：在复杂的煤矿供电网络环境中，如何确保系统在正常工作状态下不产生误动作，也是系统开发需要解决的重要问题。

期望实现的主要技术目标

（1）识别准确率：系统对越级跳闸现象的识别准确率应达到99%以上，确保能够准确捕捉到所有的越级跳闸事件。

（2）响应速度：系统在识别到越级跳闸现象后，应在10毫秒内切断故障，防止故障扩大。

（3）误动作率：系统的误动作率应控制在0.1%以下，确保在正常工作状态下不会频繁产生误动作。

需求解析

解析单位：广东省广州市 解析时间：2024-04-23

于恩宁

广州市科学技术协会

四级调研员

综合评价

可靠性： 系统稳定性：确保保护系统能够稳定可靠地运行，不受外部干扰或设备故障影响。 跳闸准确性：要求跳闸保护系统能够准确识别越级电流，并及时进行跳闸操作，防止电力设备损坏或安全事故发生。 灵敏度： 电流检测灵敏度：需要保护系统具备足够的电流检测灵敏度，能够及时发现越级电流情况。 越级跳闸阈值设定：要求系统能够灵活设置越级跳闸的阈值，以适应不同情况下的电流波动和负载变化。 实时性： 响应速度：需要保护系统具有较快的响应速度，能够实现实时监测和跳闸操作。 数据更新频率：要求系统能够以较高的频率更新电流数据，确保及时反映电力设备的工作状态。 安全性： 防护措施：要求保护系统能够采取有效的防护措施，确保跳闸操作不会对电力设备或工作环境造成损坏或危险。 故障自检：需要系统具备故障自检功能，能够及时发现并报警设备故障或异常情况。 可操作性： 操作界面：要求保护系统具有友好的操作界面，易于设置和管理跳闸参数。 报警提示：需要系统能够及时报警并显示跳闸信息，方便操作人员进行处理和排查故障。

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处理进度