CN105262066A - 一种直流智能保护单元 - Google Patents

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李南
赵战强
王强
吴彩玲
周峰
姚敏
考柄霏
朱红艳
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BAOJI POWER SUPPLY Co OF STATE GRID SHAANXI ELECTRIC POWER Co
State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本发明提供一种直流智能保护单元，包括开关电源、MCU处理器、跳闸机构、互感器、上位机和自动化后台，MCU处理器与互感器和跳闸机构连接，开关电源与进线连接取电并转换成低电压为MCU处理器供电，互感器和跳闸机构安装在进线上，上位机与MCU处理器连接，上位机通过串口线或以太网与设置在远端的自动化后台连接；采用热动脱扣器加新型电子跳闸机构，用电子原件构成电路，互感器发送电压信号给MCU处理器将采集的实时信号与预设值进行对比、并驱动跳闸机构断开出线，热动脱扣器做为后备保护；同时通过互感器检测的电流漏电信号对直流故障进行判断，即使发生直流故障时，靠设定的动作时限来实现定时限智能保护以防止上一级开关误动作跳闸。

Description

一种直流智能保护单元
【技术领域】
本发明属于电力系统直流保护装置，涉及一种直流智能保护单元。
【背景技术】
常规直流微断路器为热动-电磁(复式)型脱扣器，设定几级动作电流值，定值动作。不带通讯模块，无法实现智能设定、智能控制、告警及远方通讯。
因为定值动作，所以当故障电流同时达到两个定值之间区域，易造成上一级开关误动作。从而扩大停电面积。
变电站直流系统是变电站保护装置的操作电源，直流系统的安全在变电站起着至关重要的作用。目前国内都是开断直流断路器对直流进行保护。直流断路器本身不带通讯模块和智能设定模块，无法实现智能化的监控和远方操作，采用本装置可以实现直流断路器的通讯和远方控制，对直流系统智能化保护。
【发明内容】
本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种安装灵活的直流智能保护单元，解决直流保护动作值不能智能设定，不能通讯远传问题。
为实现上述目的本发明采用以下技术方案：
一种直流智能保护单元，包括开关电源、MCU处理器、跳闸机构、互感器、上位机和自动化后台，MCU处理器与互感器和跳闸机构连接，开关电源与进线连接取电并转换成低电压为MCU处理器供电，互感器和跳闸机构安装在进线上，上位机与MCU处理器连接，上位机通过串口线或以太网与各级电力自动化后台连接。
进线穿过互感器产生与进线电流成比例的缩放电压信号，互感器发送电压信号给MCU处理器将采集的实时信号与预设值进行对比、并驱动跳闸机构断开出线，同时通过互感器检测的漏电流信号对直流故障进行判断；上位机对事件进行记录，自动化后台实现远方对直流系统的分断，监控，以及实时电流电压采集和故障原因及报警；进线上还安装有热动脱扣器。
进一步，所述MCU处理器连接有计时器模块，通过计时器模块控制跳闸机构的动作时间。
进一步，所述上位机还连接有液晶显示模块，用于记录事件的显示。
进一步，所述液晶显示模块为LCD触摸液晶显示模块。
进一步，所述MCU处理器为单片机。
进一步，所述MCU处理器直接连接有报警模块。
进一步，所述跳闸机构采用分励脱扣器。
本发明的直流智能保护单元包括开关电源、MCU处理器、跳闸机构、互感器、上位机和自动化后台，进线上还安装有热动脱扣器，采用热动脱扣器加新型电子跳闸机构，用电子原件构成电路，互感器发送电压信号给MCU处理器将采集的实时信号与预设值进行对比、并驱动跳闸机构断开出线，热动脱扣器做为后备保护。同时通过互感器检测的电流漏电信号对直流故障进行判断，即使直流系统发生故障，靠设定的动作时限实现定时限智能保护，以防止上一级开关误动作。
当变电站直流系统发生故障时，正、负极对地电压不再对称，而是发生了偏移，故障回路中将产生泄漏电流，装置通过判定电压偏移和测定泄漏电流就可定位出直流故障回路，发出报警信号。在结构上，独特的主分结构设计，可以远距离保护线路安全，使安装使用更加灵活。
本发明将所有直流系统中许多功能模块的功能集中到一体，采用不同的报警方式区分故障及异常情况报警，实现直流系统真正智能化。
【附图说明】
图1为本发明的结构原理图；
图中：1-开关电源、2-MCU处理器、3-跳闸机构、4-互感器、5-上位机、6-自动化后台、7-液晶显示模块。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参考图1，本发明的直流智能保护单元，包括开关电源1、MCU处理器(2)、跳闸机构3、互感器4、上位机5和自动化后台6，MCU处理器2与互感器4和跳闸机构3连接，开关电源1与进线连接取电并转换成低电压为MCU处理器2供电，互感器4和跳闸机构3安装在进线上，上位机5与MCU处理器2连接，上位机5通过串口线或以太网与设置在远端的自动化后台6连接；
进线穿过互感器4产生与进线电流成比例的缩放电压信号，互感器4发送电压信号给MCU处理器2将采集的实时信号与预设值进行对比、并驱动跳闸机构3断开出线，同时通过互感器4检测的电流漏电信号对直流故障进行判断；上位机5对事件进行记录，自动化后台6实现远方对直流系统的分断，监控，以及实时电流电压采集和故障原因及报警；进线上还安装有热动脱扣器。
直流智能保护单元可以实现直流系统的远程监控及保护通讯，具有实时电流电压采集、故障报警及故障原因分析、事故事件存储等功能。
所述MCU处理器2连接有计时器模块，通过计时器模块控制跳闸机构3的动作时间；上位机5还连接有液晶显示模块7，用于记录事件的显示。
所述MCU处理器2为单片机。
所述MCU处理器2直接连接有报警模块。
所述液晶显示模块7为LCD触摸液晶显示模块7。
所述跳闸机构3采用分励脱扣器。
本发明替代常规直流断路器，对直流回路具有过电流保护作用，具有电流实时监测，报警及通信功能，在功能上，本装置可自由设定动作电流和时间。
在功能上防止上一级开关误动作现象的发生，解决直流保护不能远传通讯的问题。在结构上便于安装，从根本上解决了变电站直流系统的安全问题。有效的简化了直流系统接线繁杂、故障检修困难、功能模块分散等问题，将直流故障监测模块，直流CT，电流电压检测等集成为一体。

Claims (7)

1.一种直流智能保护单元，其特征在于：包括开关电源(1)、MCU处理器(2)、跳闸机构(3)、互感器(4)、上位机(5)和自动化后台(6)，MCU处理器(2)与互感器(4)和跳闸机构(3)连接，开关电源(1)与进线连接取电并转换成低电压为MCU处理器(2)供电，互感器(4)和跳闸机构(3)安装在进线上，上位机(5)与MCU处理器(2)连接，上位机(5)通过串口线或以太网与设置在远端的自动化后台(6)连接；
进线穿过互感器(4)产生与进线电流成比例的缩放电压信号，互感器(4)发送电压信号给MCU处理器(2)将采集的实时信号与预设值进行对比、并驱动跳闸机构(3)断开出线，同时通过互感器(4)检测的电流漏电信号对直流接地进行判断；上位机(5)对事件进行记录，自动化后台(6)实现远方对直流系统的分断，监控，以及实时电流电压采集和故障原因的分析及报警；进线上还安装有热动脱扣器。
2.根据权利要求1所述的直流智能保护单元，其特征在于：所述MCU处理器(2)连接有计时器模块，通过计时器模块控制跳闸机构(3)的动作时间。
3.根据权利要求1所述的直流智能保护单元，其特征在于：所述上位机(5)还连接有液晶显示模块(7)，用于记录事件的显示。
4.根据权利要求3所述的直流智能保护单元，其特征在于：所述液晶显示模块(7)为LCD触摸液晶显示模块(7)。
5.根据权利要求1-3任一项所述的直流智能保护单元，其特征在于：所述MCU处理器(2)为单片机。
6.根据权利要求1-3任一项所述的直流智能保护单元，其特征在于：所述MCU处理器(2)直接连接有报警模块。
7.根据权利要求1-3任一项所述的直流智能保护单元，其特征在于：所述跳闸机构(3)采用分励脱扣器。
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