CN102118022A

CN102118022A - 一种智能保护系统

Info

Publication number: CN102118022A
Application number: CN2011100229835A
Authority: CN
Inventors: 李爱锋
Original assignee: BAODING HEREFAR ELECTRICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BAODING HEREFAR ELECTRICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2011-07-06

Abstract

本发明提供一种智能保护系统，其包括：核心处理单元，所述核心处理单元分别连接有智能电抗器保护装置、智能电动机保护装置、智能变压器保护装置、智能电容器保护装置和智能线路保护装置，该系统通过一个操作界面进行简单的操作以实现不同保护装置的切换，以实现各种电气设备的三段式方向过电流保护、反时限过电流保护、零序电流保护、负序电流保护、过电压保护、低电压保护、零序电压保护、过热保护、重合闸和后加速保护。对电气设备提供更多、更全面的保护。

Description

一种智能保护系统

技术领域

本发明涉及电子电气设备技术领域，特别涉及一种智能保护系统。

背景技术

现有技术提供的保护装置是单独对应各种电气设备，对各种电气设备进行各种保护，但是现有技术提供的硬件平台运行速度慢，存储空间小，无法实现多种保护功能合于一体。而且操作复杂，能够实现的保护功能有限。

发明内容

本发明提供一种通过简单的操作就能够实现对各种保护装置的切换、以及实现该保护装置的各种保护功能的智能保护系统，对电气设备提供更多、更全面的保护。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种智能保护系统，其包括：核心处理单元，所述核心处理单元分别连接有智能电抗器保护装置、智能电动机保护装置、智能变压器保护装置、智能电容器保护装置和智能线路保护装置，其中：

所述智能线路保护装置，用于线路的三段式方向过电流保护、反时限过电流保护、零序过电流保护以及重合闸和后加速保护；

所述智能电容器保护装置，用于电容器的三段式过电流保护、零序过流保护、过电压保护、低电压保护和零序电压保护；

所述智能变压器保护装置，用于变压器的三段式过电流保护、反时限过电流保护、零序过流保护、负序过流保护和过热保护；

所述智能电动机保护装置，用于电动机的三段式过电流保护、反时限过电流保护、零序过流保护、负序过流保护和过热保护；

所述电抗器保护装置，用于电抗器的三段式过电流保护、零序过流保护、过电压保护、低电压保护和零序电压保护。

优选地，所述核心处理单元包括：微处理器，所述微处理器分别连接有内存、闪存、SPI Flash、实时时钟和看门狗模块、彩色液晶显示模块和16位A/D模块。

优选地，所述微处理器分别连接有光纤以太网接口、CAN接口、RS485接口和开关量输入输出接口。

通过实施以上技术方案，具有以下技术效果：本发明提供的智能保护系统通过一个操作界面进行简单的操作以实现不同保护装置的切换，以实现各种电气设备的三段式方向过电流保护、反时限过电流保护、零序电流保护、负序电流保护、过电压保护、低电压保护、零序电压保护、过热保护、重合闸和后加速保护。对电气设备提供更多、更全面的保护。

附图说明

图1为本发明实施例提供的智能保护系统的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图详细描述本发明提供的实施例。

本发明实施例提供一种智能保护系统，如图1所示，该系统包括：核心处理单元，所述核心处理单元分别连接有智能电抗器保护装置、智能电动机保护装置、智能变压器保护装置、智能电容器保护装置和智能线路保护装置，其中：

其中：反时限过流保护功能：

实现该功能的保护装置所采用的反时限公式符合GB/T14598.7-1995第三部分定义三种反时限特征曲线，整定时须明确使用何种曲线，其公式为：

t = \frac{K^{*} t_{p}}{{(\frac{I}{I_{set}})}^{α} - 1}

T——动作时，K和α的定义见表1；

I一一故障电流，I_set一一动作电流整定值；

t_p一一时间常数，整定范围：0.05s～1.6s，步长0.01s。

表1三种反时限系数

曲线族	1--标准反时限	2--正常反时限	3--极端反时限
				k	0.14	13.5	80
α	0.02	1	2

过热保护功能：

实现该功能的保护装置设有过热保护。过热保护主要为了防止电动机过热，考虑了电动机正序电流和负序电流产生的综合热效应、热积累过程和散热过程，引入了等值发热电流lep，其表达式为：I² _eq＝K₁×I₁ ²+K₂×I₂ ²

式中：K₁＝0.5(启动过热中)；K₁＝1.0(启动结束后)；

K₂＝3～10，负序发热系数，一般可取为6；

I₁-正负电流分量；I₂-负序电流分量。

过热保护的方程为：

t = \frac{τ_{1}}{\frac{{I^{2}}_{eq}}{{I^{3}}_{e}} - {1.05}^{2}}

其中：I_e为电动机额定电流定值I_eq为等值发热电流，τ₁为发热时间常数，t为动作时间。

其中，电动机的散热：散热时间常数τ2＝K_sr×τ₁，K_sr为散热系数，整定范围1～4.5，视电动机的工作环境而定。本保护用衰减指数模拟电动机的散热过程，散热时间t＝K_sr×τ₁×Inτ₁，式中K_sr为散热系数；τ₁为发热时间常数，单位为秒。

过热保护跳闸后，不能立即再次启动，等散热结束后方可再次启动。装置设有过热告警功能：当热积累值达到热跳闸值的80％时发过热告警信号，低于75％时告警返回。

更为具体的实施中，所述核心处理单元包括：微处理器(优选的为：MCF54418处理器)、所述微处理器分别连接有内存(优选的为：1GB数据存储)、闪存(优选的为：2GB程序存储)、SPI Flash(serial peripheral interface flash，串行外围设备接口的闪存)、实时时钟和看门狗模块、彩色液晶显示模块和16位A/D(模/数)模块。

进一步的实施例中，所述微处理器分别连接有光纤以太网接口、CAN(内容可寻址网络)接口、RS485(具有联网通信和点对点的通信的接口)接口和开关量输入输出接口。可灵活实现多种组网方式。

本发明实施例提供的系统结合现在高运算速度的处理器和大容量的快速存储器芯片，处于最大限度地方便现场人员使用，一种系统即可完成10kV电压等级的变电站、开闭所内所有类型的一次设备的保护功能，用户可以通过非常简单明了的图标式操作方式选择不同的应用方案。

另外，本发明提供的系统与现有的技术和产品相比，具有界面操作人性化，复杂功能简单化，高级算法平民化，高档平台低端化等明显特点，主要体现在：

1、将线路、电容器、变压器、电动机等设备的保护整定计算等高深的学术理论嵌入到系统软件当中，使中低压电力用户的现场使用方便易懂，可避免因整定问题而造成保护的误动和拒动现象。

2、将针对多种类型一次设备的保护功能设置在一个装置内完成，通过界面图标选择切换，使现场运行简便可靠。

3、全中文图标操作方式，使用起来比手机还简单，将各种复杂的保护设置一般电工都可以掌握。

4、高端的硬件平台，精度高，温度范围宽，便于推广应用。

以上对本发明实施例所提供的一种智能保护系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种智能保护系统，其特征在于，包括：核心处理单元，所述核心处理单元分别连接有智能电抗器保护装置、智能电动机保护装置、智能变压器保护装置、智能电容器保护装置和智能线路保护装置，其中：

2.如权利要求1所述智能保护系统，其特征在于，所述核心处理单元包括：微处理器，所述微处理器分别连接有内存、闪存、SPI Flash、实时时钟和看门狗模块、彩色液晶显示模块和16位A/D模块。

3.如权利要求2所述智能保护系统，其特征在于，所述微处理器分别连接有光纤以太网接口、CAN接口、RS485接口和开关量输入输出接口。