CN107895930A - 一种智能就地通用型微机保护装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能就地通用型微机保护装置，包括箱体以及电源模块、通讯模块、中央处理器模块、模拟量采集模块、光电隔离模块和继电器模块，所述的箱体顶部设有端盖以及密封圈，所述的端盖内设置有密封圈定位件，所述的密封圈定位件与端盖的壳体之间设置有安装槽，所述的密封圈和箱体依次设置在安装槽内；所述的箱体内设置有散热腔隔热骨、散热进风口和散热出风口、抽风机和鼓风机，所述的散热腔隔热骨和箱体左右两侧内壁分别围成两个散热腔，所述的散热腔内设置有散热叉骨；还公开了其远程控制的方法，本发明结构简单、巧妙，能快速有效地将电气模块发出的热量散发出去，降低了电气模块的温升，增强了电气模块工作的安全性和可靠性。

Description

一种智能就地通用型微机保护装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及电器测量技术领域，尤其涉及一种智能就地通用型微机保护装置，以及其控制方法。

背景技术

微机保护装置在继电保护行业有着十分重要的作用，它集测量、控制、保护功能于一体，对出现故障的线路能够作出快速、准确的反应。

在非电力故障引起的具有电气配电场所的建筑灾难（比如：火灾、地震等），造成灾难的范围较小，且该故障还未对电力设施构成威胁时，电力部门的主站没能接收到该点的故障信号，从而不能及时切断上一级别的电力设施。

目前，重合闸投退工作主要通过人工手动投退重合闸功能压板实现。当线路的重合闸功能需要投入或退出时，运行人员就要到现场操作保护装置的压板，耗费大量人力物力，完成时间也相对较长。

因此，亟需一种能在远方近距离就能及时断开与上一级别电力设施相连接的微机保护装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在远方近距离就能及时断开与上一级别电力设施相连接，将灾难及财产损失减少到最低程度的一种智能就地通用型微机保护装置及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种智能就地通用型微机保护装置，包括顶部开口的箱体以及等距离排列在箱体底端的若干插槽，所述的插槽上分别插设有电源模块、通讯模块、中央处理器模块、模拟量采集模块、光电隔离模块和继电器模块，模拟量采集模块和光电隔离模块连接中央处理器模块的输入端，中央处理器模块的输出端连接通讯模块和继电器模块，所述的箱体内还设置有连接模拟量采集模块的红外光学探测单元和连接通讯模块的声光报警单元，所述的箱体顶部设有端盖以及密封圈，所述的端盖内设置有密封圈定位件，所述的密封圈定位件与端盖的壳体之间设置有安装槽，所述的密封圈和箱体依次设置在安装槽内，所述的密封圈上按规律设置有多个卡扣，所述的密封圈定位件的相应位置上设置有与卡扣相卡接的卡扣安装块；所述的箱体内部左右对称设置有散热腔隔热骨，所述的散热腔隔热骨的下端侧面和上端侧面分别设置有散热进风口和散热出风口，所述的散热进风口和散热出风口上分别设置有抽风机和鼓风机，所述的散热腔隔热骨和箱体左右两侧内壁分别围成两个散热腔，所述的散热腔内设置有散热叉骨。

所述的散热叉骨包括左右对称设置分别位于箱体的左右两侧内壁和散热腔隔热骨上的第一散热叉骨和第二散热叉骨，所述的第一散热叉骨和第二散热叉骨之间设置有一定间隙构成空气流通通道。

所述的散热叉骨包括左右交错设置分别位于箱体的左右两侧内壁和散热腔隔热骨上的第一散热叉骨和第二散热叉骨，所述的第一散热叉骨和散热腔隔热骨之间以及第二散热叉骨与箱体的左右两侧内壁之间设置有一定间隙构成空气流通通道。

一种智能就地通用型微机保护装置，包括如下步骤：

S1，当开关量处于分位时，为就地状态，不可进行远程分闸、合闸操作；当开关量处于合位时，为远方状态，通过遥控的方式进行远程分闸、合闸操作；远程分闸、合闸后可通过后台远程复归；

S2，当有电流大于电流定值时，经过可整定的延时后装置输出跳闸命令，点亮跳闸信号灯；

S3，选择一般反时限、非常反时限或极端反时限对相电流进行反时限保护；

S4，当有一个或多个线电压大于电压定值时，经过可整定的延时后装置输出跳闸命令，点亮跳闸信号灯；

S5，当有三个线电压电压均大于80%额定电压并持续2秒钟时，判定装置已正常投运；这时如果三相电压小于低电压保护电压定值时，经过可整定的延时后装置输出相应命令；

S6，当选择告警时，装置检测到线路零序电流大于定值并经延时后，装置点亮告警信号灯并记录相应的事件记录；当选择跳闸时，装置检测到线路零序电流大于定值并经延时后，装置动作跳闸继电器，点亮跳闸信号灯并记录相应的事件记录。

本发明的有益效果是：

本发明的密封圈上设置有卡扣，密封圈定位件的相应位置上设置有开有扣孔的卡扣安装块，卡扣穿过扣孔与卡扣安装块相卡接，在安装槽内放置密封圈时，可以通过卡扣和卡扣安装块将密封圈牢牢的定位在安装槽内，密封圈不会因箱体和端盖的安装而产生脱落、变形、翘起等影响机箱密封性的情形。

本发明的散热腔隔热骨的下端侧面和上端侧面分别设置有抽风机和鼓风机，散热腔内设置有散热腔隔热骨，抽风机和鼓风机引导机箱内的热空气从散热腔隔热骨的下端侧面的进风口进入，热空气经过散热腔隔热骨和散热鳍片散热后由散热腔隔热骨的上端侧面出风口再进入机箱内电气模块侧，这样空气在机箱内部循环，电气模块发出的热量通过散热腔隔热骨和散热鳍片快速散入大气中。

本发明具有远方和就地重合闸控制功能，可直接在远方对遥控重合闸进行投退控制，减少操作任务的时间，能及时监控重合闸的工作状态，提高了系统的安全性，遥控重合闸投退，可节省人员工作量，确保在用电故障频发的时节分担操作人员工作，确认工作人员可及时进行更紧急的电网故障排除，提高电网系统的稳定性，同时也减少了操作人员疲劳工作的可能性，避免操作人员引疲劳而造成安全事故，提高操作人员的工作安全性。

附图说明

图1是本发明侧视方向的剖面图；

图2是本发明主视方向的结构示意图；

图3是本发明端盖的结构示意图；

图4是本发明密封圈的结构示意图；

图5是本发明的电气结构框图；

图6是本发明的一般反时限动作特性图；

图7是本发明的定时限动作特性图；

图8是本发明的非常反时限动作特性图；

图9是本发明的极端反时限动作特性；

图10是本发明的分合闸示意图；

图11是本发明的控制系统菜单。

各附图标记为：1—箱体，2—抽风机，3—鼓风机，4—散热腔，5—第一散热叉骨，6—第二散热叉骨，7—散热鳍片，11—散热腔隔热骨，12—端盖，13—密封圈，21—密封圈定位件，22—安装槽，23—卡扣安装块，24—卡扣，101—电源模块，102—通讯模块，103—中央处理器模块，104—模拟量采集模块，105—光电隔离模块，106—继电器模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1至图5所示，本发明公开了一种智能就地通用型微机保护装置，包括顶部开口的箱体1以及等距离排列在箱体1底端的若干插槽，所述的插槽上分别插设有电源模块101、通讯模块102、中央处理器模块103、模拟量采集模块104、光电隔离模块105和继电器模块106，模拟量采集模块104和光电隔离模块105连接中央处理器模块103的输入端，中央处理器模块103的输出端连接通讯模块102和继电器模块106，所述的箱体1内还设置有连接模拟量采集模块104的红外光学探测单元和连接通讯模块102的声光报警单元，可直接在远方对遥控重合闸进行控制，减少操作任务的时间，能及时监控重合闸的工作状态，提高了系统的安全性。

所述的箱体1顶部设有端盖12以及密封圈13，所述的端盖12内设置有密封圈定位件21，所述的密封圈定位件21与端盖12的壳体之间设置有安装槽22，所述的密封圈13和箱体1依次设置在安装槽22内，所述的密封圈13上按规律设置有多个卡扣24，所述的密封圈定位件21的相应位置上设置有与卡扣24相卡接的卡扣安装块23。

所述的箱体1内部左右对称设置有位于电气模块外侧的散热腔隔热骨11，所述的散热腔隔热骨11的下端侧面和上端侧面分别设置有散热进风口和散热出风口，所述的散热进风口和散热出风口上分别设置有抽风机2和鼓风机3，所述的散热腔隔热骨11和箱体1左右两侧内壁分别围成两个散热腔4，所述的散热腔4内设置有散热叉骨。

进一步，所述的散热叉骨包括左右对称设置分别位于箱体1的左右两侧内壁和散热腔隔热骨11上的第一散热叉骨5和第二散热叉骨6，所述的第一散热叉骨5和第二散热叉骨6之间设置有一定间隙构成空气流通通道。

再进一步，所述的散热叉骨包括左右交错设置分别位于箱体1的左右两侧内壁和散热腔隔热骨11上的第一散热叉骨5和第二散热叉骨6，所述的第一散热叉骨5和散热腔隔热骨11之间以及第二散热叉骨6与箱体1的左右两侧内壁之间设置有一定间隙构成空气流通通道。

更进一步，所述的箱体1外壁的左右端面上按规律设置有多个散热鳍片7。

本发明的密封圈13通过卡扣24和卡扣安装块23以及密封圈定位件21牢牢的定位在安装槽22内，密封圈13不会因箱体1和端盖12的安装而产生脱落、变形、翘起等影响机箱密封性的情形，密封性能得到极大提升。

使用时，抽风机2和小型鼓风机3引导机箱内的热空气从散热腔隔热骨11的下端侧面的进风口进入，热空气经过散热叉骨和散热鳍片7散热后由散热腔隔热骨11的上端侧面出风口再进入机箱内电气模块侧，这样空气在机箱内部循环，电气模块发出的热量通过散热叉骨和散热鳍片6快速散入至大气中，本发明结构简单、巧妙，降低了电气模块的温升。箱体内底部还设置有位于电气模块之间的鼓风机3，使热量堆积点的热量也能尽快散发出去，不会因为机箱内局部温升过快而影响电气模块的工作，增加了电气模块工作的安全性和可靠性。

参照图6至图11，本发明一种智能就地通用型微机保护装置的控制方法，包括如下步骤。

1.遥控分闸，合闸

装置可通过手持遥控器及主站对接状态下进行远程分闸、合闸，具体命令见通讯规约表。当开关量S5处于分位时，为就地状态，不可进行远程分闸、合闸操作；当开关量S5处于合位时，为远方状态，可进行远程分闸、合闸操作。远程分闸、合闸后可通过后台远程复归。

2.相电流两段定时限保护

两段定时限保护包括定时限速断和定时限过流。装置检测三相电流，当有电流大于电流定值时，经过可整定的延时后装置输出跳闸命令，点亮跳闸信号灯。两段保护可以分别选择投入/退出，电流、时间定值也可以分别整定。保护动作曲线参见图7。

3.相电流反时限保护

装置配置的相电流反时限保护可以选择三种曲线类型：一般反时限（NormallyInverse Curve）、非常反时限（Very Inverse Curve）、极端反时限（Etremely InverseCurve）。三种曲线的时间—电流公式如下。

一般反时限：

，

非常反时限：

，

极端反时限：

，

式中：t-跳闸时间，tI〉-时间倍数，I-故障电流，Is-电流整定值

三种反时限动作曲线可参见图6、图8、图10。

4.过电压保护

装置检测Uab、Ubc、Uca，当有一个或多个线电压大于电压定值时，经过可整定的延时后装置输出跳闸命令，点亮跳闸信号灯。保护可以分别选择投入/退出，电压、时间定值也可以分别整定。

5.低电压保护

装置检测Uab、Ubc、Uca，当有三个线电压电压均大于80%额定电压并持续2秒钟时，判定装置已正常投运；这时如果三相电压小于低电压保护电压定值时，经过可整定的延时后装置输出相应命令。保护可以分别选择投入/退出，也可以选择跳闸/告警。

6.零序定时限过流保护

装置设有一段零序定时限过流保护，检测接地电流，主要用于中性点绝缘或补偿的系统。由于非直接接地系统中零序电流一般比较小，要求装置检测零序电流的精度相对比较高，尤其是长电缆系统中电容电流比较大，因此应权衡比较，仔细选择零序电流互感器的变比。

零序定时限过流保护可以选择退出/告警/跳闸。当选择告警时，装置检测到线路零序电流大于定值并经延时后，装置点亮告警信号灯并记录相应的事件记录；当选择跳闸时，装置检测到线路零序电流大于定值并经延时后，装置动作跳闸继电器，点亮跳闸信号灯并记录相应的事件记录。

7.零序反时限过流保护

装置配置的零序反时限过流保护可以选择三种曲线类型：一般反时限（NormallyInverse Curve）、非常反时限（Very Inverse Curve）、极端反时限（Etremely InverseCurve）。反时限公式及曲线同相电流反时限保护。

零序定时限过流保护可以选择退出/告警/跳闸。

8.一次重合闸

重合闸动作逻辑模拟传统的电容器充放电方式，重合闸充电条件如下：

1、重合闸软压板（定值）投入；

2、开关在合闸位置（开入量1处于合位）；

3、没有外部重合闸闭锁接点（开入量2处于分位）。

满足上述条件15秒后，重合闸充电完成。充电后如上述任一条件不满足或者装置接收到遥控命令，重合闸将立刻放电。

重合闸充满电之后，当开关合闸位置一旦消失装置随即启动重合闸功能，经延时后装置输出合闸命令。

9. PT断线报警

装置接入电压为线电压，装置自动判别电压回路是否断线。判据如下：

i.没有两段定时限过流保护动作信号；

ii.任一相电流大于0.2A，任一线电压小于2V；

两个条件均满足，则判为PT断线。监测到PT断线后，装置自动发出告警信号。

10.过负荷保护

装置采集三相电流，与过负荷电流定值比较，当发现电流大于定值时，延时发出告警信号。

11.非电量保护

装置具有4路非电量保护，分别为轻瓦斯告警、重瓦斯跳闸、高温告警和超温跳闸，当所选择的开入信号合时，延时发出告警或跳闸信号。如图10所示。

12.开关量输入

装置共具有7路开关量输入回路。输入回路由外部电源供电，电源电压可以由用户定制，在订货时予以说明。一般没有特别说明时，电源电压一般与装置的供电电源电压相同。装置已在硬件和软件上充分考虑了开关量采集的去抖动措施，没有特殊要求时装置可以分辨到30ms的脉冲宽度，分辨精度为1ms。其中开入量1已定义为开关合位信号，开入量2定义为闭锁重合闸信号，其他开入可配置为非电量保护。

13.事件记录

装置可以记录共100条历史事件记录。记录包括过流保护动作、开关量输入变位、设备故障等各种类型事件，每条记录包含了事件发生的时标（精确到毫秒）、事件发生时的各种交流输入量值、各路开关量输入状态等信息。由于事件信息记录于FLASH芯片中，装置掉电并不会丢失事件信息。如图11所示。

事件记录按照发生时间的先后顺序存储，当事件超过100条时，装置自动依次用最新的记录覆盖最旧的记录。在装置的液晶屏幕上可以查看各条事件记录内容，也可以通过通讯总线上传记录。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种智能就地通用型微机保护装置，其特征在于：包括顶部开口的箱体（1）以及等距离排列在箱体（1）底端的若干插槽，所述的插槽上分别插设有电源模块（101）、通讯模块（102）、中央处理器模块（103）、模拟量采集模块（104）、光电隔离模块（105）和继电器模块（106），模拟量采集模块（104）和光电隔离模块（105）连接中央处理器模块（103）的输入端，中央处理器模块（103）的输出端连接通讯模块（102）和继电器模块（106），所述的箱体（1）内还设置有连接模拟量采集模块（104）的红外光学探测单元和连接通讯模块（102）的声光报警单元，所述的箱体（1）顶部设有端盖（12）以及密封圈（13），所述的端盖（12）内设置有密封圈定位件（21），所述的密封圈定位件（21）与端盖（12）的壳体之间设置有安装槽（22），所述的密封圈（13）和箱体（1）依次设置在安装槽（22）内，所述的密封圈（13）上按规律设置有多个卡扣（24），所述的密封圈定位件（21）的相应位置上设置有与卡扣（24）相卡接的卡扣安装块（23）；所述的箱体（1）内部左右对称设置有散热腔隔热骨（11），所述的散热腔隔热骨（11）的下端侧面和上端侧面分别设置有散热进风口和散热出风口，所述的散热进风口和散热出风口上分别设置有抽风机（2）和鼓风机（3），所述的散热腔隔热骨（11）和箱体（1）左右两侧内壁分别围成两个散热腔（4），所述的散热腔（4）内设置有散热叉骨。

2.根据权利要求1所述的一种智能就地通用型微机保护装置，其特征在于，所述的散热叉骨包括左右对称设置分别位于箱体（1）的左右两侧内壁和散热腔隔热骨（11）上的第一散热叉骨（5）和第二散热叉骨（6），所述的第一散热叉骨（5）和第二散热叉骨（6）之间设置有一定间隙构成空气流通通道。

3.根据权利要求1所述的一种智能就地通用型微机保护装置，其特征在于，所述的散热叉骨包括左右交错设置分别位于箱体（1）的左右两侧内壁和散热腔隔热骨（11）上的第一散热叉骨（5）和第二散热叉骨（6），所述的第一散热叉骨（5）和散热腔隔热骨（11）之间以及第二散热叉骨（6）与箱体（1）的左右两侧内壁之间设置有一定间隙构成空气流通通道。

4.一种如权利要求1所述智能就地通用型微机保护装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，当开关量处于分位时，为就地状态，不可进行远程分闸、合闸操作；当开关量处于合位时，为远方状态，通过遥控的方式进行远程分闸、合闸操作；远程分闸、合闸后可通过后台远程复归；

S2，当有电流大于电流定值时，经过可整定的延时后装置输出跳闸命令，点亮跳闸信号灯；

S3，选择一般反时限、非常反时限或极端反时限对相电流进行反时限保护；

S4，当有一个或多个线电压大于电压定值时，经过可整定的延时后装置输出跳闸命令，点亮跳闸信号灯；

S5，当有三个线电压电压均大于80%额定电压并持续2秒钟时，判定装置已正常投运；这时如果三相电压小于低电压保护电压定值时，经过可整定的延时后装置输出相应命令；

S6，当选择告警时，装置检测到线路零序电流大于定值并经延时后，装置点亮告警信号灯并记录相应的事件记录；当选择跳闸时，装置检测到线路零序电流大于定值并经延时后，装置动作跳闸继电器，点亮跳闸信号灯并记录相应的事件记录。