CN110752588A - 基于电弧和光检测的保护装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提出的基于电弧和光检测的保护装置，包括第一主控模块和第二主控模块，第一主控模块与第二主控模块通过RS485总线电连接；第一主控模块的控制端与设置在第一进线上的开关电连接，第一主控模块的监测端与设置在第一进线、第一母线上的至少两个传感器电连接；第二主控模块的控制端与设置在第二进线上的开关电连接，第二主控模块的监测端与设置在第二进线、第二母线上的至少两个传感器电连接。通过设置在进线以及母线上的多个传感器对电流、光强进行监测，如果出现短时间内电流过大或者光强增大等明显为电弧的特征时，对应侧的主控模块控制对应处的开关断开，以减少或降低电弧光对于人体的伤害、减少或降低电弧光短路故障对于设备的损害。
Description
技术领域
本发明属于用电安全领域，尤其涉及基于电弧和光检测的保护装置。
背景技术
现有技术中，中、低压母线发生短路故障时，所产生的电弧光对设备及人员会造成极大的伤害。但是目前在国内中低压母线系统中一般不配置专用的快速母线保护，而是依赖上一级变压器的后备保护切除母线短路故障，这样导致了故障切除时间的延长，加大了设备的损伤程度，破坏严重时可能造成事故进一步扩大，威胁到系统的稳定运行。
开关设备内部间隔发生故障而产生的电弧光造成开关设备中的压力和温度迅速增加，如不及时切除、将造成以下重大危害：电弧光中心温度相当于太阳表面温度的2倍，约为20000℃，由于过热将导致铜排、铝排熔毁气化；电缆熔毁，电缆护套着火；过热导致压力上升，使开关设备爆炸；开关设备剧烈振动，使固定元件松脱；使上一级变压器承受近距离短路故障冲击，故障电流产生的电动力可能导致变压器绕组变形发生匝间短路；故障产生的弧光冲击波以300m/s的速度爆发，可摧毁途中的任何物质，若波及站内直流系统造成全站直流失电，将造成无法弥补的重大损失；高温灼伤皮肤，强光刺伤眼睛；爆破音振损伤耳膜，肺脏；爆炸碎片飞射，造成人员伤亡。
发明内容
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提出的基于电弧和光检测的保护装置通过在多条进线、母线处设有用于监测电流变化的电流互感器以及光强变化的光传感器，能够及时对产生的电弧进行监测，并且在确认电弧发生后的最短时间内切断异常线路，从而缩短电弧的持续时间，缩短电弧造成的影响。
具体的，本实施例提出的基于电弧和光检测的保护装置，所述基于电弧和光检测的保护装置包括：
第一主控模块和第二主控模块，第一主控模块与第二主控模块之间通过RS485总线电连接；
第一主控模块的控制端与设置在第一进线上的开关电连接，第一主控模块的监测端与设置在第一进线、第一母线上的至少两个传感器电连接；
第二主控模块的控制端与设置在第二进线上的开关电连接，第二主控模块的监测端与设置在第二进线、第二母线上的至少两个传感器电连接。
可选的，所述第一主控模块的控制端与设置在第一进线上的开关电连接，包括：
所述基于电弧和光检测的保护装置中连接有待检测的第一进线，第一进线依次经开关Q1、Q2与第一母线相连；
第一主控模块的控制端与开关Q1、Q2电连接，用于根据传感器反馈的监测结果控制开关Q1、Q2的闭合或断开。
可选的，所述第一主控模块的监测端与设置在第一进线、第一母线上的至少两个传感器电连接，包括：
在开关Q1、Q2之间设有电流互感器CT1，第一主控模块与CT1电连接，在开关Q2处还设有光传感器；
在第一母线处连接有至少三台变电柜，每台变电柜处设有对应的开关以及光传感器。
可选的，所述第二主控模块的控制端与设置在第二进线上的开关电连接，包括：
所述基于电弧和光检测的保护装置中连接有待检测的第二进线，第二进线依次经开关Q3、Q4与第二母线相连；
第二主控模块的控制端与开关Q3、Q4电连接，用于根据传感器反馈的监测结果控制开关Q3、Q4的闭合或断开。
可选的，所述第二主控模块的监测端与设置在第二进线、第二母线上的至少两个传感器电连接，包括：
在开关Q3、Q4之间设有电流互感器CT2，第二主控模块与CT2电连接，在开关Q4处还设有光传感器；
在第二母线处连接有至少三台变电柜，每台变电柜处设有对应的开关以及光传感器。
可选的，所述基于电弧和光检测的保护装置包括：
在第一主控模块与第二主控模块之间还设有连接线L3，在L3上设有开关Q5，在开关Q5两端设有分别连接第一主控模块监测端、第二主控模块监测端的光传感器。
可选的，所述基于电弧和光检测的保护装置包括：
开关Q5仅在检修状态下闭合。
可选的，所述第一主控模块、第二主控模块的型号为TRS600-ARC-10。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
通过设置在进线以及母线上的多个传感器对电流、光强进行监测，如果出现短时间内电流过大或者光强增大等明显为电弧的特征时，对应侧的主控模块控制对应处的开关断开，以减少或降低电弧光对于人体的伤害、减少或降低电弧光短路故障对于设备的损害。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本实施例提出的基于电弧和光检测的保护装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。
实施例一
本实施例提出的基于电弧和光检测的保护装置，如图1所示，所述基于电弧和光检测的保护装置包括：
第一主控模块和第二主控模块，第一主控模块与第二主控模块之间通过RS485总线电连接；
第一主控模块的控制端与设置在第一进线上的开关电连接，第一主控模块的监测端与设置在第一进线、第一母线上的至少两个传感器电连接；
第二主控模块的控制端与设置在第二进线上的开关电连接，第二主控模块的监测端与设置在第二进线、第二母线上的至少两个传感器电连接。
在实施中，本申请实施例提出的基于电弧和光检测的保护装置，用于通过设置在进线以及母线上的多个传感器对电流、光强进行监测，如果出现短时间内电流过大或者光强增大等明显为电弧的特征时，对应侧的主控模块控制对应处的开关断开，以减少或降低电弧光对于人体的伤害、减少或降低电弧光短路故障对于设备的损害；避免变压器因近距离母线故障造成动稳定破坏，延长变压器的使用寿命；缩短电弧光故障切除时间，避免波及站内直流系统造成重大损失；减少因电弧光故障造成设备停运的时间，更快地恢复供电。借助该基于电弧和光检测的保护装置的运行，可以确保操作人员安全，将故障损失降至最低，为快速处理故障，恢复供电创造了条件。
具体的，第一主控模块、第二主控模块的型号为TRS600-ARC-10。基于电弧和光检测的保护装置中连接有待检测的第一进线，第一进线依次经开关Q1、Q2与第一母线相连；第一主控模块的控制端与开关Q1、Q2电连接，用于根据传感器反馈的监测结果控制开关Q1、Q2的闭合或断开。在开关Q1、Q2之间设有电流互感器CT1，第一主控模块与CT1电连接，在开关Q2处还设有光传感器；在第一母线处连接有至少三台变电柜，每台变电柜处设有对应的开关以及光传感器。
对应的，基于电弧和光检测的保护装置中连接有待检测的第二进线，第二进线依次经开关Q3、Q4与第二母线相连；第二主控模块的控制端与开关Q3、Q4电连接，用于根据传感器反馈的监测结果控制开关Q3、Q4的闭合或断开。在开关Q3、Q4之间设有电流互感器CT2，第二主控模块与CT2电连接，在开关Q4处还设有光传感器；在第二母线处连接有至少三台变电柜，每台变电柜处设有对应的开关以及光传感器。
可选的，所述基于电弧和光检测的保护装置包括：
在第一主控模块与第二主控模块之间还设有连接线L3，在L3上设有开关Q5，在开关Q5两端设有分别连接第一主控模块监测端、第二主控模块监测端的光传感器。
开关Q5仅在检修状态下闭合。
在实施中，如果Q5断开，第一主控模块、第二主控模块分别断开各自区域的线路；如果Q5闭合，则根据各自传感器监测的反馈结果判定是否需要控制开关断开。具体可控制Q1、Q3、Q5三个开关的断开，判断原理是根据电流互感器CT1、CT2两处监测到的电流值与预设阈值的比较，如果高于预设阈值，则控制Q1、Q3断开；此时如果根据连接在母线上的光传感器获取到监测处产生过强的光，则控制对应处的开关断开，以缩短电弧产生的时间，降低电弧造成的危害。
同理，如果开关Q5闭合，此时Q3、Q4断开，此时如果监测到有过强的光或者过大的电流，第一控制模块、第二控制模块也会控制发生异常的传感器对应处的开关断开。
另外，根据图1所示的电路结构，作为母联开关Q5断开，仅在检修时闭合。
上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。
以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.基于电弧和光检测的保护装置，其特征在于，所述基于电弧和光检测的保护装置包括：
第一主控模块和第二主控模块，第一主控模块与第二主控模块之间通过RS485总线电连接；
第一主控模块的控制端与设置在第一进线上的开关电连接，第一主控模块的监测端与设置在第一进线、第一母线上的至少两个传感器电连接；
第二主控模块的控制端与设置在第二进线上的开关电连接，第二主控模块的监测端与设置在第二进线、第二母线上的至少两个传感器电连接。
2.根据权利要求1所述的基于电弧和光检测的保护装置，其特征在于，所述第一主控模块的控制端与设置在第一进线上的开关电连接，包括：
所述基于电弧和光检测的保护装置中连接有待检测的第一进线，第一进线依次经开关Q1、Q2与第一母线相连；
第一主控模块的控制端与开关Q1、Q2电连接，用于根据传感器反馈的监测结果控制开关Q1、Q2的闭合或断开。
3.根据权利要求2所述的基于电弧和光检测的保护装置，其特征在于，所述第一主控模块的监测端与设置在第一进线、第一母线上的至少两个传感器电连接，包括：
在开关Q1、Q2之间设有电流互感器CT1，第一主控模块与CT1电连接，在开关Q2处还设有光传感器；
在第一母线处连接有至少三台变电柜，每台变电柜处设有对应的开关以及光传感器。
4.根据权利要求1所述的基于电弧和光检测的保护装置，其特征在于，所述第二主控模块的控制端与设置在第二进线上的开关电连接，包括：
所述基于电弧和光检测的保护装置中连接有待检测的第二进线，第二进线依次经开关Q3、Q4与第二母线相连；
第二主控模块的控制端与开关Q3、Q4电连接，用于根据传感器反馈的监测结果控制开关Q3、Q4的闭合或断开。
5.根据权利要求1所述的基于电弧和光检测的保护装置，其特征在于，所述第二主控模块的监测端与设置在第二进线、第二母线上的至少两个传感器电连接，包括：
在开关Q3、Q4之间设有电流互感器CT2，第二主控模块与CT2电连接，在开关Q4处还设有光传感器；
在第二母线处连接有至少三台变电柜，每台变电柜处设有对应的开关以及光传感器。
6.根据权利要求1所述的基于电弧和光检测的保护装置，其特征在于，所述基于电弧和光检测的保护装置包括：
在第一主控模块与第二主控模块之间还设有连接线L3，在L3上设有开关Q5，在开关Q5两端设有分别连接第一主控模块监测端、第二主控模块监测端的光传感器。
7.根据权利要求6所述的基于电弧和光检测的保护装置，其特征在于，所述基于电弧和光检测的保护装置包括：
开关Q5仅在检修状态下闭合。
8.根据权利要求1至7任一项所述的基于电弧和光检测的保护装置，其特征在于，所述第一主控模块、第二主控模块的型号为TRS600-ARC-10。
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