CN102185287A - 熔断器状态监测保护装置及保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种使用于高压无功补偿装置中改善电容器组的保护及故障排除的熔断器状态监测保护装置及方法。解决了现有熔断器不带有状态监控功能，熔断器故障后不容易查找到具体故障点，包括与电容器相连接的熔断器及连接熔断器的控制器，熔断器两端连接有电压传感器，电压传感器连接控制器，每一电容器连接有报警器，报警器与控制器相连接，通过熔断器两端电压监测，并由控制器进行比较判断，确定熔断器的工作状态，同时准确定位非正常工作的熔断器位置并保护对应的电容器，方便排查故障位置，并及时响应，便于维修人员维修，缩短停机时间。
Description
技术领域
本发明属于电路检测及保护，尤其是一种使用于高压无功补偿装置中改善电容器组的保护及故障排除的熔断器状态监测保护装置及保护方法。
背景技术
由于电网中大量存在感性负荷，比如电动机、变压器等都是感性负荷，这些感性负荷在运行过程中严重降低了电网的功率因数，使电能损耗增加，并引起电压波动，影响系统安全运行。采用电容器补偿装置是提高功率因数、降低线路损耗、改善电能质量普遍采用的方法。目前电容器的保护主要采用开口三角保护、电流不平衡保护、差压保护、差流保护等，这些保护都是针对于整组电容器保护，即当一台或部分电容器损坏后，保护动作；上述这些保护可以在故障情况下切除电容器组，但不能直观判定具体是某一台或几台电容器故障，给事故分析造成被动，同时由于保护定值设置或元件灵敏度等原因，往往造成保护拒动或误动，给电容器安全运行造成危害。而单台电容器保护则主要采用内熔丝保护或外熔丝保护，目前以外熔丝保护为主，即喷逐式熔断器保护，喷逐式熔断器在熔断后打开，切除故障电容器，但由于单组电容器数量很多，且由于结构布置方面的原因，寻找故障点往往需花费较长时间。
中国专利局于2009年9月30日公开了一份CN101546902A号文献，名称为一种用于监测熔断器工作或熔断状态的装置，涉及电力系统输配电领域，输电线路上的熔断器旁并联了一个用于监测熔断器工作状态的装置，监测装置的其中一端和线路负载端连接，另一端和线路电源端连接，当三相电源中的熔断器出现熔断及老化分断(不接触)，或者出现故障，监测装置监测到这一信息后，经监测模块内的电压比较，并做出判断后发出故障信号进行报警，同时指示输出端向用电设备发出信号，切断用电设备的电源，以保护用电设备，提高电路安全保护系数，给电力系统输配电管理带来很大方便。
发明内容
本发明解决了现有熔断器不带有状态监控功能，熔断器故障后不容易查找到具体故障点，给事故排查带来困难的缺点，提供一种与熔断器相连接可以监控熔断器工作状态的熔断器状态监测保护装置及保护方法。
本发明还解决了现有技术中的监控是连接在电源与负载之间，出现故障后无法区分是熔断器的故障还是线路的故障的缺点，提供一种连接在熔断器两端明确用来监控熔断器工作状态的熔断器状态监测保护装置及保护方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种熔断器状态监测保护装置，包括与电容器相连接的熔断器及连接熔断器的控制器，其特征在于熔断器两端连接有电压传感器，电压传感器连接控制器，每一电容器连接有报警器，报警器与控制器相连接。本装置的主要目的是实现熔断器工作状态的监测及电气设备的保护，电压传感器监测熔断器两端的工作电压，控制器用来处理电压传感器监测到的各种数据，包括数据存储、数据比较、数据输出等，通过控制器的处理，可以判断熔断器的工作状态是否处于正常，控制器还要对不正常工作的熔断器进行定位，同时将不正常工作状态的熔断器通过报警器显示出来，当报警器工作时就可以得知熔断器出现非正常工作同时还能对非正常工作的熔断器进行准确定位，方便排查，缩短维修时间，减少维修人员的工作量，并能缩短故障停留时间，提高了效率。
作为优选，控制器内部设置有存储模块、比较模块及控制模块。要对熔断器的工作状态进行比较就需要一个对比物，存储模块就可以将熔断器正常工作的参数进行存储，比较模块可以将电压传感器监测到的实时数据与存储的参数进行对比，判断熔断器的工作状态后由控制模块控制电容器的保护装置比如断路器等，同时还要控制报警器行。
作为优选，报警器包括声报警器和光报警器，每一电容器对应一个声报警器和一个光报警器。声报警器能提醒监控人员出现了非正常状况，光报警器可以对非正常位置进行定位。
作为优选，控制器内部设置有显示装置。显示显示电压传感器的实时监测数据，也显示比较模块比较的结构，也可以将故障的位置模拟显示。
作为优选，监测保护装置还包括远程通讯模块，远程通讯模块连通控制器及后台设备。通过远程通讯模块与后台设备进行数据交换，比如将监测保护装置的运行情况和维修记录都存储到后台设备，方便随时调取。
一种熔断器状态监测保护方法，其特征在于包括如下步骤：（1）先在熔断器两端连接电压传感器、电压传感器与控制器相连接，控制器连接断路器具有跳闸及报警输出功能；
（2）根据熔断器工作状态在控制器内设置熔断器正常工作状态参数；
（3）控制器内部的接受模块接受电压传感器监测到的电压信号后与上述设置的参数相比较，并判断熔断器是否处于正常状态；
（4）如果控制器内部的比较模块比较后判定熔断器处于非正常工作状态，则发出断路器跳闸指令，且该电容器退出运行，同时发出报警信号形成一级保护；
（5）如果控制器内部的比较模块比较后判定熔断器处于正常工作状态，则对应的电容器照常工作。
监测保护方法的原理是：通过电压传感器监测熔断器两端的电压参数，监测后将参数传输给控制器，控制调取存储模块中的正常参数通过比较模块与监测参数进行比较，根据比较结构判断熔断器是否处于正常工作状态，如果两端的电压差超出存储模块的设置值时，表示熔断出现故障，此时需要停止电容器运行，控制器控制断路器跳闸，断开电源，同时报警器运行，提示非正常工作状态的熔断器的位置。
作为优选，控制器设置有显示装置，显示装置显示控制器内部比较模块的比较结构和熔断器的工作状况。显示装置显示后，监控人员可以通过显示屏幕观察到熔断器的工作状态。
作为优选，控制器连接远程通讯模块，远程通讯模块通过无线信号与后台设备实现联机。后台设备接收信号后可以作为二级保险，提醒现场的监控人员此时熔断器的工作状况。
作为优选，熔断器处于非正常工作状态时，后台设备通过接收无线信号并提醒后台工作人员形成二级保护，熔断器维修后重新处于正常工作状态，则控制器通过电压传感器监测到正常电压差信号后，通过无线信号反馈给后台设备一个解除报警的信息，后台设备重新调整该熔断器的状态显示。
本发明的有益效果是：通过熔断器两端电压监测，并由控制器进行比较判断，确定熔断器的工作状态，同时准确定位非正常工作的熔断器位置并保护对应的电容器，方便排查故障位置，并及时响应，便于维修人员维修，缩短停机时间。
附图说明
图1是本发明一种结构示意图；
图2是本发明图1中的局部放大图；
图3是本发明一种控制器示意图；
图中：1、电容器，2、电压传感器，3、高压喷逐式熔断器，4、排，5、控制器。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：一种熔断器状态监测保护装置（参见附图1附图2附图3），设置在箱体内，包括与电容器1相连接的高压喷逐式熔断器3及连接熔断器的控制器5，熔断器两端连接有电压传感器2，电压传感器与控制器相连接，每一电容器连接有报警器，报警器与控制器相连接，各连接采用排4及引线相结合的方式，控制器内部设置有存储模块、比较模块、连接断路器的控制模块及显示装置，报警器包括声报警器和光报警器，每一电容器对应一个声报警器和一个光报警器，监测保护装置还包括远程通讯模块，远程通讯模块连通控制器及后台设备。
一种熔断器状态监测保护方法包括如下步骤：（1）先在熔断器两端连接电压传感器、电压传感器与控制器相连接，控制器连接断路器具有跳闸及报警输出功能；
（2）根据熔断器工作状态在控制器内设置熔断器正常工作状态参数；
（3）控制器内部的接受模块接受电压传感器监测到的电压信号后与上述设置的参数相比较，并判断熔断器是否处于正常状态；
（4）如果控制器内部的比较模块比较后，熔断器两端的电压差超出存储模块的设置值时，判定熔断器处于非正常工作状态，则发出断路器跳闸指令，且该电容器退出运行，同时发出报警信号；
（5）通过远程通讯模块将该信息传输到后台设备，后台工作人员实时观察该熔断器的状态；
（6）现场监控人员接收到故障信息后，快速确定故障熔断器的位置并排除故障，重新合上断路器并进入工作状态；
（7）控制器重新接收熔断器两端的电压信号，并将熔断器正常工作的信号传输给后台设备，后台设备接收后解除二级报警并重新调整该熔断器的状态信息；
（8）如果控制器内部的比较模块比较后判定熔断器处于正常工作状态，则对应的电容器照常工作。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (9)
1.一种熔断器状态监测保护装置，包括与电容器相连接的熔断器及连接熔断器的控制器，其特征在于熔断器两端连接有电压传感器，电压传感器连接控制器，每一电容器连接有报警器，报警器与控制器相连接。
2.根据权利要求1所述的熔断器状态监测保护装置，其特征在于控制器内部设置有存储模块、比较模块及控制模块。
3.根据权利要求1所述的熔断器状态监测保护装置，其特征在于报警器包括声报警器和光报警器，每一电容器对应一个声报警器和一个光报警器。
4.根据权利要求1或2或3所述的熔断器状态监测保护装置，其特征在于控制器内部设置有显示装置。
5.根据权利要求1或2或3所述的熔断器状态监测保护装置，其特征在于监测保护装置还包括远程通讯模块，远程通讯模块连通控制器及后台设备。
6.一种熔断器状态监测保护方法，其特征在于包括如下步骤：（1）先在熔断器两端连接电压传感器、电压传感器与控制器相连接，控制器连接断路器具有跳闸及报警输出功能；
（2）根据熔断器工作状态在控制器内设置熔断器正常工作状态参数；
（3）控制器内部的接受模块接受电压传感器监测到的电压信号后与上述设置的参数相比较，并判断熔断器是否处于正常状态；
（4）如果控制器内部的比较模块比较后判定熔断器处于非正常工作状态，则发出断路器跳闸指令，且该电容器退出运行，同时发出报警信号形成一级保护；
（5）如果控制器内部的比较模块比较后判定熔断器处于正常工作状态，则对应的电容器照常工作。
7.根据权利要求6所述的熔断器状态监测保护方法，其特征在于控制器设置有显示装置，显示装置显示控制器内部比较模块的比较结构和熔断器的工作状况。
8.根据权利要求6或7所述的熔断器状态监测保护方法，其特征在于控制器连接远程通讯模块，远程通讯模块通过无线信号与后台设备实现联机。
9.根据权利要求6或7所述的熔断器状态监测保护方法，其特征在于熔断器处于非正常工作状态时，后台设备通过接收无线信号并提醒后台工作人员形成二级保护，熔断器维修后重新处于正常工作状态，则控制器通过电压传感器监测到正常电压差信号后，通过无线信号反馈给后台设备一个解除报警的信息，后台设备重新调整该熔断器的状态显示。
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