CN203086119U - 一种可控串补避雷器保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种可控串补避雷器保护装置，包括装置电源板，电流和电压模拟量采集板，用于算法控制和通信的CPU板、与CPU板相连控制晶闸管通断的光纤触发板、以及检测和控制各开关与断路器的开出量板和开入量板。本实用新型集数据测量、运算、通信和逻辑控制于一体，模块本身体积较小，集成化更高，简化整个控制保护系统。节省电缆，接线简单，控制系统响应快速。光纤触发板发出光脉冲信号，在避雷器保护功能启动时关断晶闸管阀组。固态继电器开入板和开出板对开关状态检测时间短，执行开关命令快，对避雷器能量保护的启动时间和启动定值计算更精确，确保了对可控串补避雷器保护功能的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于电力系统柔性交流输电领域，特别是一种可控串补避雷器保护装置。
背景技术
此前可控串补避雷器保护通常只针对避雷器的泄漏电流、导通电流和避雷器动作情况启动保护功能，但在可控串补系统发生区内故障或区外故障时，流过避雷器的电流大小变化也是有很大不同的。在电流变化很大时，检测线路电流波形即时关断晶闸管。在电流变化很小的过程中，还应特别关注避雷器能量的变化。能量累积过大也会导致避雷器爆炸。在发生重合闸信号时，还需要参考避雷器累积的能量，确定是否需要导通晶闸管。以此从系统层面达到保护避雷器的目的。
实用新型内容
本实用新型提供了一种可控串补避雷器保护装置，增强了对避雷器的保护能力，在可控串补系统发生重合闸信号、区内故障或区外故障时，根据故障情况结合流过避雷器的电流，选择相对应的保护策略。
本实用新型所采用的技术方案是：一种可控串补避雷器保护装置，包括电源板、与电源板相连的CPU板、与CPU板的输入端相连的开入量板和模拟量采集板、与CPU板的输出端相连的开出量板和光纤触发板，所述开入量板与可控串补系统中各开关和断路器节点相连用于检测系统的开关状态；所述模拟量采集板用于测量线路二次电流和电压、避雷器电流、电容器电压和电流；开出量板与开关操作机构相连，用于控制各开关和断路器分与合操作；所述光纤触发 板与晶闸管阀组上的触发板相连接，从而控制晶闸管的导通或阻断。
所述CPU板主要由ARM和FPGA组成；所述ARM处理器连接有RAM储存器、FLASH存储器和铁电存储器，FPGA连接有同步脉冲捕获模块以捕获电流和电压波形的上升沿和下降沿；FPGA与光纤触发板上的CPLD相连，发送晶闸管通断所需的光纤触发脉冲信号；所述CPU板的上端设置有数据通信的一个光以太网口、一个电以太网口和一个调试用RS485串行口。
本实用新型可控串补避雷器保护装置至少具有以下优点：本实用新型集模拟量测量、数据计算与分析、开关状态检测、系统逻辑控制和数据通信于一体，功能集成度高，结构较以往设备更简化。依靠较为全面的数据测量点，参照可控串补系统状态，使得避雷器保护功能更完善，可靠性也得到提高。具有一个光以太网口和一个电以太网口，可作为变电站数据信息通信。一个RS485串行口作为系统调试和软件升级。装置所需的模拟量采集板和开入开出量板可以根据系统需要扩充，适用于可控串补系统对避雷器保护的需求。
附图说明
图1是本实用新型装置的结构框图。
图2是本实用新型装置各板卡的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型可控串补避雷器保护装置做详细描述：
请参阅图1及图2所示，本实用新型可控串补避雷器保护装置包括四部分，第一部分ARM与FPGA构成整个CPU单元，具有数据信息通信功能；第二部分模拟量采集，并测量电流和电压波形的上升沿和下降沿；第三部分对开关和断路器状态检测与控制的开入开出量板；第四部分发送晶闸管通断控制的光纤 触发脉冲信号。
本实用新型的CPU单元主要由ARM处理器与FPGA共同组成，能同时进行多个任务的处理，通信口支持Modbus、TCP/IP等多种通信协议，其中，所述ARM处理器连接有RAM储存器、FLASH存储器和铁电存储器，FPGA连接有同步脉冲捕获模块。同时，FPGA与光纤触发板上的CPLD相连，发送晶闸管通断所需的光纤触发脉冲信号。
下面，请参照图1所示，本实用新型保护装置包括电源板、与电源板相连的CPU板、与CPU板的输入端相连的开入量板和模拟量采集板、与CPU板的输出端相连的开出量板和光纤触发板。
其中，所述电源板为整个保护装置供电，使用AC220V；
所述CPU板的上端包括有一个光以太网接口和一个电以太网接口，其中，所述光以太网接口和电以太网接口用于与其它站控设备信息通信；所述CPU及通信板的下端通过端子接口与485通讯线相连后用于后台软件调试，可设置相应参数和发送开关分合命令；所述铁电存储器可在保护装置掉电时，保存系统重要参数、数据和通信设置；所述同步脉冲捕获模块可捕获电流和电压波形的上升沿和下降沿。
所述开入量板与可控串补系统中各开关和断路器节点相连用于检测系统的开关状态；所述模拟量采集板用于测量线路二次电流和电压、避雷器电流、电容器电压和电流，额定测量电流5A，额定测量电压57.3V。
所述开出量板与开关操作机构相连，用于控制各开关和断路器分与合操作；所述光纤触发板接收CPU板向其上的CPLD发送的触发脉冲信息，经由光纤线与晶闸管阀组上的触发板相连接，从而控制晶闸管的导通或阻断。
本实用新型保护装置使可控串补系统的避雷器保护功能得到很大完善，可靠性也得到提高。其集模拟量测量、数据计算与分析、开关状态检测、系统逻辑控制和数据通信于一体，结构较以往设备更简化，板卡可扩展性强，系统测量点分布多，也节省了设备安装空间，适应柔性交流输电可控串补系统的需求。
以上所述仅为本实用新型的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种可控串补避雷器保护装置，其特征在于：包括电源板、与电源板相连的CPU板、与CPU板的输入端相连的开入量板和模拟量采集板、与CPU板的输出端相连的开出量板和光纤触发板，所述开入量板与可控串补系统中各开关和断路器节点相连用于检测系统的开关状态；所述模拟量采集板用于测量线路二次电流和电压、避雷器电流、电容器电压和电流；开出量板与开关操作机构相连，用于控制各开关和断路器分与合操作；所述光纤触发板与晶闸管阀组上的触发板相连接，从而控制晶闸管的导通或阻断。
2.如权利要求1所述的一种可控串补避雷器保护装置，其特征在于：所述CPU板主要由ARM处理器和FPGA组成。
3.如权利要求2所述的一种可控串补避雷器保护装置，其特征在于：所述ARM处理器连接有RAM储存器、FLASH存储器和铁电存储器，FPGA连接有同步脉冲捕获模块以捕获电流和电压波形的上升沿和下降沿。
4.如权利要求3所述的一种可控串补避雷器保护装置，其特征在于：所述FPGA与光纤触发板上的CPLD相连，发送晶闸管通断所需的光纤触发脉冲信号。
5.如权利要求1所述的一种可控串补避雷器保护装置，其特征在于：所述CPU板的上端设置有数据通信的一个光以太网口、一个电以太网口和一个调试用RS485串行口。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106026093A (zh) * | 2016-07-30 | 2016-10-12 | 孙文兵 | 一种特高压串补保护控制装置 |
| CN108574251B (zh) * | 2018-05-03 | 2024-04-09 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种晶闸管开关型可控避雷器 |
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- 2012-12-13 CN CN 201220689492 patent/CN203086119U/zh not_active Expired - Fee Related
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