CN204407874U - 网络型矿用高开综合保护测控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种网络型矿用高开综合保护测控装置，涉及测控装置领域，包括一壳体，所述壳体上安装有一显示装置、一控制装置、一报警装置，所述壳体内还具有一内部测控装置，所述内部测控装置接入电网，所述内部测控装置与所述显示装置、所述控制装置、一远程数据传输装置、所述报警装置及一跳闸装置连接，所述控制装置包括：一红外线控制装置，所述内部测控装置包括：一主控制芯片，所述主控制芯片上连接有过流保护电路、防越级跳闸电路、过负荷告警电路、漏电保护电路、PT断线报警电路、零序过压报警电路、低电压保护电路、过电压保护电路、低频保护电路、常规跳闸电路。本实用新型具有功能全面，一体化程度高，可实现远程无线要控。

Description

网络型矿用高开综合保护测控装置

技术领域

本实用新型涉及一种测控装置，尤其涉及一种网络型矿用高开综合保护测控装置。 

背景技术

微机监控保护装置，是供、变电系统中电力开关高级多功能综合保护装置，可对电网和设备起到监控和保护作用。

现有技术中的老式的矿用综合保护监控装置，一体化程度低、安装使用复杂，功能不全面。

实用新型内容

本实用新型公开了一种网络型矿用高开综合保护测控装置，用以解决现有技术中的老式的矿用综合保护监控装置，一体化程度低、安装使用复杂，功能不全面的问题。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种网络型矿用高开综合保护测控装置，其中，包括一壳体，所述壳体上安装有一显示装置、一控制装置、一报警装置，所述壳体内还具有一内部测控装置，所述内部测控装置接入电网，所述内部测控装置与所述显示装置、所述控制装置、一远程数据传输装置、所述报警装置及一跳闸装置连接，所述控制装置包括：一红外线控制装置，所述内部测控装置包括：一主控制芯片，所述主控制芯片上连接有过流保护电路、防越级跳闸电路、过负荷告警电路、漏电保护电路、PT断线报警电路、零序过压报警电路、低电压保护电路、过电压保护电路、低频保护电路、常规跳闸电路。

如上所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其中，所述内部测控装置还包括：与所述主控制芯片连接的屏蔽电缆绝缘监测保护装置、异常告警装置、测量装置、记录装置。

如上所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其中，所述主控制芯片连接有一远程数据收发装置。

如上所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其中，所述过流保护电路包括：电流速断电路、限时速断电路、过流保护电路；所述电流速断电路包括一第一或门，所述第一或门的输入端通过三相电流判断端口从所述电网获取电流，所述第一或门的输出端连接有一第一开关，所述第一开关与所述报警装置及所述常规跳闸电路连接；所述限时速断电路包括一第二或门，所述第二或门的输入端通过三相电流判断端口从所述电网获取电流，所述第二或门的输出端连接有一第二开关和一计时器，所述计时器的输出端与所述报警装置及所述常规跳闸电路连接；所述过流保护电路包括一线电压判断端口、一PT断线信号端口、一负序电压判断端口，一第三或门的输入端分别与所述线电压判断端口、所述PT断线信号端口、所述负序电压判断端口连接；一第一与门的两输入端分别与所述线电压判断端口、所述负序电压判断端口连接，所述第一与门的输出端与所述第三或门的输入端连接；还包括一第四或门，所述第四或门的输入端通过三相电流判断端口从所述电网获取电流，所述第四或门的输出端具有一第三开关，所述第三或门、所述第四或门与一第二与门的输入端连接，所述第二与门的输出端并联有一第二计时器和一IDMT继电器，所述第二计时器串联有一第四开关，所述IDMT继电器上串联有一第五开关，所述第二计时器与所述IDMT继电器输出端并联后与所述报警装置及所述常规跳闸电路连接。

如上所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其中，所述过负荷告警电路包括：一第五或门，所述第五或门的输入端通过三相电流判断端口从所述电网获取电流，所述第五或门的输出端依次串联连接有一第六开关、一第三计时器，所述第三计时器的输出端与报警装置连接。

如上所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其中，所述漏电保护电路包括：一第七开关、一第一零序电压判断端口，一第一非门的输入端与所述第七开关相连，一第三与门的输入端与所述第七开关、所述第一零序电压判断端口连接，所述第一非门与所述第三与门的输出端均与一第六或门的输入端连接；一第八开关、一零序方向判断输入端，一第二非门的输入端与所述第八开关相连，一第四与门的输入端与所述第八开关、所述零序方向判断输入端相连，所述第二非门与所述第四与门的输出端均与一第七或门的输入端相连；还包括一零序电流判断端口，一第五与门的输入端与所述第六或门、所述第七或门、所述零序电流判断端口连接，所述第五与门的输出端连接有一第四计时器，所述第四计时器的输出端与所述报警装置及所述跳闸装置连接。

如上所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其中，所述PT断线报警电路包括：三相线电压判断端口、三相相电流判断端口、负序电压判断端口，一第六与门的输入端与三相线电压判断端口连接，一第八或门的输入端与三相相电流判断端口连接，一第七与门的输入端与所述第六与门、所述第八或门的输出端连接，一第九或门的输入端与所述第七与门的输出端及所述负序电压判断端口连接，所述第九或门的输出端与一第九开关、一第五计时器连接，所述第五计时器的输出端与所述报警装置及所述跳闸装置连接。

如上所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其中，所述零序过电压保护电路包括：一第十开关、一第二零序电压判断端口，一第八与门的输入端分别与所述第十开关、所述第二零序电压判断端口连接，所述第二零序电压判断端口的输出端与一第六计时器连接，所述第六计时器的输出端与所述报警装置及所述跳闸装置连接。

如上所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其中，所述低电压保护电路包括：包括第一三相电压判断端口与一第九与门的输入端连接；一跳闸位置端口、一PT断线端口，所述PT断线端口与所述PT断线报警电路连接，一第一或非门的输入端与所述跳闸位置端口、所述PT断线端口连接，所述第九与门的输出端与所述第一或非门的输出端与一第十与门的输入端连接，所述第十与门的输出端串联有一第十一开关、一第七计时器，所述第七计时器的输出端与所述报警装置及所述跳闸装置连接；

所述过电压保护电路包括：第二三相电压判断端口、跳闸位置端口，一第十或门的输入端与所述第二三相电压判断端口连接，一第三非门的输入端与所述跳闸位置端口连接，所述第三非门、所述第十或门的输出端与一第十一与门的输出端连接，所述第十一与门的输出端串联有一第十二开关、第八计时器，所述第八计时器的输出端与所述报警装置及所述跳闸装置连接。

如上所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其中，所述低频保护电路包括：一第十三开关、一第三三相电压判断端口、一第十四开关、一滑差端口、一功率端口，一第四非门的输入端与所述第十三开关连接，一第十二与门的输入端与所述第十三开关、所述第三三相电压判断端口连接，一第十一或门的输入端口与所述第四非门、所述第十二与门的输入端口连接；一第五非门的输入端与所述第十四开关连接，一第十三与门的输入端与第十四开关、所述滑差端口连接，一第十二或门的输入端与所述第五非门、所第十三与门的输出端连接，一第十四与门的输入端与所述第十二或门、所述滑差端口连接，所述第十四与门的输出端连接有一第十五开关，一第十五与门的输入端与第十五开关、第十一或门的输入端连接，所述第十一或门的输出端与第九计时器的输入端连接，所述第九计时器的输出端与所述报警装置及所述跳闸装置连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型解决了现有技术中老式的矿用综合保护监控装置，一体化程度低、安装使用复杂，功能不全面的问题，本实用新型具有功能全面，一体化程度高，可实现远程无线要控。

附图说明

图1是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的电流速断电路的逻辑框图；

图2是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的限时速断电路的逻辑框图；

图3是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的过流保护电路的逻辑框图；

图4是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的防越级跳闸原理图；

图5是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的过负荷警告电路的逻辑框图；

图6是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的零序过压报警电路的逻辑框图；

图7是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的低电压保护电路的逻辑框图；

图8是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的过电压保护电路的逻辑框图；

图9是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置低频保护电路的逻辑框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述：

一种网络型矿用高开综合保护测控装置，其中，包括一壳体，壳体上安装有一显示装置、一控制装置、一报警装置，壳体内还具有一内部测控装置，内部测控装置接入电网，内部测控装置与显示装置、控制装置、远程数据传输装置、报警装置及一跳闸装置连接，控制装置包括：一红外线控制装置，内部测控装置包括：一主控制芯片，主控制芯片上连接有过流保护电路、防越级跳闸电路、过负荷告警电路、漏电保护电路、PT断线报警电路、零序过压报警电路、低电压保护电路、过电压保护电路、低频保护电路、常规跳闸电路。

本实用新型的测控装置还包括：与主控制芯片连接的屏蔽电缆绝缘监测保护装置、异常告警装置、测量装置、记录装置。

本实用新型的主控制芯片连接有一远程数据收发装置。

图1是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的电流速断电路的逻辑框图，图2是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的限时速断电路的逻辑框图，图3是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的过流保护电路的逻辑框图，请参见图1~图3，过流保护电路包括：电流速断电路、限时速断电路、过流保护电路；电流速断电路包括一第一或门，第一或门的输入端通过三相电流判断端口从电网获取电流，第一或门的输出端连接有一第一开关，第一开关与报警装置及跳闸电路连接；限时速断电路包括一第二或门，第二或门的输入端通过三相电流判断端口从电网获取电流，第二或门的输出端连接有一第二开关和一计时器，计时器的输出端与报警装置及跳闸电路连接；过流保护电路包括一线电压判断端口、一PT断线信号端口、一负序电压判断端口，一第三或门的输入端分别与线电压判断端口、PT断线信号端口、负序电压判断端口连接；一第一与门的两输入端分别与线电压判断端口、负序电压判断端口连接，第一与门的输出端与第三或门的输入端连接；还包括一第四或门，第四或门的输入端通过三相电流判断端口从电网获取电流，第四或门的输出端具有一第三开关，第三或门、第四或门与一第二与门的输入端连接，第二与门的输出端并联有一第二计时器和一IDMT继电器，第二计时器串联有一第四开关，IDMT继电器上串联有一第五开关，第二计时器与IDMT继电器输出端并联后与报警装置及跳闸电路连接。

针对A、C（或A、B、C）相电流基波最大值，当任一相达到整定值，则定时器启动，若持续到整定时限，且相应保护的投退控制字处于投入状态，装置则发出跳闸控制信号，并记录和上传相应的SOE事件。若在整定时限内电流返回则复位计时器。其中过流保护可通过复合电压闭锁，并可选择反时限跳闸, 根据国际电工委员会标准(IEC60255-4)的规定, 本装置可以选择标准反时限特性方程中的三种反时限特性：可通过定值选择

一般反时限特性方程(IDMT): 

非常反时限特性方程(IDMT): 

极端反时限特性方程(IDMT): +8

式中Ip为电流基准值,取过流定值,为时间常数, 取过流时间定值。

图4是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的防越级跳闸原理图，请参见图4，本实用新型的防越级跳闸电路具体可以通过装置间的光纤和CAN连接，实现防越级跳闸功能。当下级保护检测到自身保护电流突变时，该装置即刻通过CAN或光纤给上级保护装置发送一个事故信号，收到事故信号的上级保护则立刻闭锁自身的速断保护一个短暂的延时（该定值可设），等待下级保护跳闸。当延时过后，如果故障电流没有消失，则上级保护跳闸。在下图中，本级进线保护是本级馈线保护的上级，上级馈线保护是下级进线保护的上级。线路位置用来设定各保护器的上下级通讯功能，设为1时CAN发光纤收，设为2时CAN收光纤发，设为3时CAN发无光纤，当发生通讯异常时，上级装置主界面将有通讯异常提示。

图5是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的过负荷警告电路的逻辑框图，请参见图5，过负荷警告电路包括：一第五或门，第五或门的输入端通过三相电流判断端口从电网获取电流，第五或门的输出端依次串联连接有一第六开关、一第三计时器，第三计时器的输出端与报警装置连接。

针对A、C（或A、B、C）相电流基波最大值，当任一相达到过负荷整定值，则定时器启动，若持续时间达到整定时限则告警。若在整定时限内电流返回则复位计时器，可选择告警还是跳闸。

图6是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的零序过压报警电路的逻辑框图，请参见图6，零序过电压保护电路包括：一第十开关、一第二零序电压判断端口，一第八与门的输入端分别与第十开关、第二零序电压判断端口连接，第二零序电压判断端口的输出端与一第六计时器连接，第六计时器的输出端与报警装置及跳闸装置连接。

本实用新型的测量通道中测得的零序电压大于零序电压定值，经延时报警。逻辑框图见（图中的U0dz2为零序电压定值，t0zd4为时间定值）。

图7是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的低电压保护电路的逻辑框图，请参见图7，低电压保护电路包括：包括第一三相电压判断端口与一第九与门的输入端连接；一跳闸位置端口、一PT断线端口，PT断线端口与PT断线报警电路连接，一第一或非门的输入端与跳闸位置端口、PT断线端口连接，第九与门的输出端与第一或非门的输出端与一第十与门的输入端连接，第十与门的输出端串联有一第十一开关、一第七计时器，第七计时器的输出端与报警装置及跳闸装置连接；

三相线电压均小于低电压保护定值,时间超过整定时间时,低电压保护动作。低电压保护经TWJ闭锁,装置能自动识别PT断线并闭锁低电压保护（此时PT断线需投入）。

图8是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置的过电压保护电路的逻辑框图，请参见图8，过电压保护电路包括：第二三相电压判断端口、跳闸位置端口，一第十或门的输入端与第二三相电压判断端口连接，一第三非门的输入端与跳闸位置端口连接，第三非门、第十或门的输出端与一第十一与门的输出端连接，第十一与门的输出端串联有一第十二开关、第八计时器，第八计时器的输出端与报警装置及跳闸装置连接。

三个相间电压中任一相大于过电压保护定值，时间超过整定时间时，过电压保护动作。

图9是本实用新型网络型矿用高开综合保护测控装置低频保护电路的逻辑框图，请参见图9，低频保护电路包括：一第十三开关、一第三三相电压判断端口、一第十四开关、一滑差端口、一功率端口，一第四非门的输入端与第十三开关连接，一第十二与门的输入端与第十三开关、第三三相电压判断端口连接，一第十一或门的输入端口与第四非门、第十二与门的输入端口连接；一第五非门的输入端与第十四开关连接，一第十三与门的输入端与第十四开关、滑差端口连接，一第十二或门的输入端与第五非门、所第十三与门的输出端连接，一第十四与门的输入端与第十二或门、滑差端口连接，第十四与门的输出端连接有一第十五开关，一第十五与门的输入端与第十五开关、第十一或门的输入端连接，第十一或门的输出端与第九计时器的输入端连接，第九计时器的输出端与报警装置及跳闸装置连接。当检测到系统的频率低于低频减载频率值，电压高于低电压闭锁定值时（如果低电压闭锁投入），延时后动作。

本实用新型的屏蔽电缆绝缘监测保护装置具体工作过程可以是：当屏蔽电缆芯线与屏蔽电缆地线之间的绝缘电阻Rd降低到：

Rd<3KΩ时，保护可靠动作；

Rd>5.5KΩ时，保护可靠不动作；

当屏蔽电缆芯线与屏蔽电缆地线之间的回路电阻值Rk降低到：

Rk>1.5KΩ时，保护可靠动作；

Rk<0.8KΩ时，保护可靠不动作；

动作时间：100ms

本实用新型的异常告警装置具体的：装置异常：电源消失或自检出错（ROM、RAM、EPROM定值检验出错），闭锁开出继电器。

本实用新型的测量装置具体的：测量系统频率f，电压Uab、Ubc、Uca、Ua、Ub、Uc,电流Ia、Ib、Ic及有功功率、无功功率、功率因数、3I0、3U0，绝缘电阻R，上传给上位机。

本实用新型的记录装置具体的：可以存储不少于60次的各项记录，包括事件日期、时间、事故电流（电压）、保护动作类型等，并可传送到管理系统或监控系统。

Claims (10)

1.一种网络型矿用高开综合保护测控装置，其特征在于，包括一壳体，所述壳体上安装有一显示装置、一控制装置、一报警装置，所述壳体内还具有一内部测控装置，所述内部测控装置接入电网，所述内部测控装置与所述显示装置、所述控制装置、一远程数据传输装置、所述报警装置及一跳闸装置连接，所述控制装置包括：一红外线控制装置，所述内部测控装置包括：一主控制芯片，所述主控制芯片上连接有过流保护电路、防越级跳闸电路、过负荷告警电路、漏电保护电路、PT断线报警电路、零序过压报警电路、低电压保护电路、过电压保护电路、低频保护电路、常规跳闸电路。

2.根据权利要求1所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其特征在于，所述内部测控装置还包括：与所述主控制芯片连接的屏蔽电缆绝缘监测保护装置、异常告警装置、测量装置、记录装置。

3.根据权利要求1所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其特征在于，所述主控制芯片连接有一远程数据收发装置。

4.根据权利要求1所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其特征在于，所述过流保护电路包括：电流速断电路、限时速断电路、过流保护电路；所述电流速断电路包括一第一或门，所述第一或门的输入端通过三相电流判断端口从所述电网获取电流，所述第一或门的输出端连接有一第一开关，所述第一开关与所述报警装置及所述常规跳闸电路连接；所述限时速断电路包括一第二或门，所述第二或门的输入端通过三相电流判断端口从所述电网获取电流，所述第二或门的输出端连接有一第二开关和一计时器，所述计时器的输出端与所述报警装置及所述常规跳闸电路连接；所述过流保护电路包括一线电压判断端口、一PT断线信号端口、一负序电压判断端口，一第三或门的输入端分别与所述线电压判断端口、所述PT断线信号端口、所述负序电压判断端口连接；一第一与门的两输入端分别与所述线电压判断端口、所述负序电压判断端口连接，所述第一与门的输出端与所述第三或门的输入端连接；还包括一第四或门，所述第四或门的输入端通过三相电流判断端口从所述电网获取电流，所述第四或门的输出端具有一第三开关，所述第三或门、所述第四或门与一第二与门的输入端连接，所述第二与门的输出端并联有一第二计时器和一IDMT继电器，所述第二计时器串联有一第四开关，所述IDMT继电器上串联有一第五开关，所述第二计时器与所述IDMT继电器输出端并联后与所述报警装置及所述常规跳闸电路连接。

5.根据权利要求1所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其特征在于，所述过负荷告警电路包括：一第五或门，所述第五或门的输入端通过三相电流判断端口从所述电网获取电流，所述第五或门的输出端依次串联连接有一第六开关、一第三计时器，所述第三计时器的输出端与报警装置连接。

6.根据权利要求1所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其特征在于，所述漏电保护电路包括：一第七开关、一第一零序电压判断端口，一第一非门的输入端与所述第七开关相连，一第三与门的输入端与所述第七开关、所述第一零序电压判断端口连接，所述第一非门与所述第三与门的输出端均与一第六或门的输入端连接；一第八开关、一零序方向判断输入端，一第二非门的输入端与所述第八开关相连，一第四与门的输入端与所述第八开关、所述零序方向判断输入端相连，所述第二非门与所述第四与门的输出端均与一第七或门的输入端相连；还包括一零序电流判断端口，一第五与门的输入端与所述第六或门、所述第七或门、所述零序电流判断端口连接，所述第五与门的输出端连接有一第四计时器，所述第四计时器的输出端与所述报警装置及所述跳闸装置连接。

7.根据权利要求1所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其特征在于，所述PT断线报警电路包括：三相线电压判断端口、三相相电流判断端口、负序电压判断端口，一第六与门的输入端与三相线电压判断端口连接，一第八或门的输入端与三相相电流判断端口连接，一第七与门的输入端与所述第六与门、所述第八或门的输出端连接，一第九或门的输入端与所述第七与门的输出端及所述负序电压判断端口连接，所述第九或门的输出端与一第九开关、一第五计时器连接，所述第五计时器的输出端与所述报警装置及所述跳闸装置连接。

8.根据权利要求6所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其特征在于，还包括一零序过电压保护电路，所述的零序过电压保护电路包括：一第十开关、一第二零序电压判断端口，一第八与门的输入端分别与所述第十开关、所述第二零序电压判断端口连接，所述第二零序电压判断端口的输出端与一第六计时器连接，所述第六计时器的输出端与所述报警装置及所述跳闸装置连接。

9.根据权利要求1所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其特征在于，所述低电压保护电路包括：包括第一三相电压判断端口与一第九与门的输入端连接；一跳闸位置端口、一PT断线端口，所述PT断线端口与所述PT断线报警电路连接，一第一或非门的输入端与所述跳闸位置端口、所述PT断线端口连接，所述第九与门的输出端与所述第一或非门的输出端与一第十与门的输入端连接，所述第十与门的输出端串联有一第十一开关、一第七计时器，所述第七计时器的输出端与所述报警装置及所述跳闸装置连接；

所述过电压保护电路包括：第二三相电压判断端口、跳闸位置端口，一第十或门的输入端与所述第二三相电压判断端口连接，一第三非门的输入端与所述跳闸位置端口连接，所述第三非门、所述第十或门的输出端与一第十一与门的输出端连接，所述第十一与门的输出端串联有一第十二开关、第八计时器，所述第八计时器的输出端与所述报警装置及所述跳闸装置连接。

10.根据权利要求1所述的网络型矿用高开综合保护测控装置，其特征在于，所述低频保护电路包括：一第十三开关、一第三三相电压判断端口、一第十四开关、一滑差端口、一功率端口，一第四非门的输入端与所述第十三开关连接，一第十二与门的输入端与所述第十三开关、所述第三三相电压判断端口连接，一第十一或门的输入端口与所述第四非门、所述第十二与门的输入端口连接；一第五非门的输入端与所述第十四开关连接，一第十三与门的输入端与第十四开关、所述滑差端口连接，一第十二或门的输入端与所述第五非门、所第十三与门的输出端连接，一第十四与门的输入端与所述第十二或门、所述滑差端口连接，所述第十四与门的输出端连接有一第十五开关，一第十五与门的输入端与第十五开关、第十一或门的输入端连接，所述第十一或门的输出端与第九计时器的输入端连接，所述第九计时器的输出端与所述报警装置及所述跳闸装置连接。