CN205945032U - 一种专用母线保护的电弧光保护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种专用母线保护的电弧光保护系统，包括弧光保护主单元、弧光保护I/O单元、弧光传感器、通信光纤、多个断路器、变压器和辅助电源；所述的弧光保护主单元包括微控制器、光纤接口、可扩展接口、可扩展跳闸接点、信号接点、通讯接口和显示屏；弧光传感器通过通信光纤连接到弧光保护主单元光纤接口，可扩展跳闸接点能够同时连接多个断路器，所述的弧光保护主单元通过可扩展接口连接弧光保护I/O单元的可扩展接口；本实用新型不仅可以完成基本的电流电压保护，还能实现更宽广母线范围的监测，多种跳闸逻辑判据实现了更加准确的报警机制，并且实现故障精确定位，大大提升了弧光保护系统的保护可靠性、稳定性和可选择性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电弧光保护技术领域，具体是一种专用母线保护的电弧光保护系统。
背景技术
电弧光是由于接线线路接点处断开，没有电流，在断开位置的空气层中存在高压电场，较高的电场强度使空气中的分子电离形成带电的等离子体，以辐射、发光或者高压波的形式释放电离能量的一种故障现象。当电力系统工作人员在操作的时候如果遭遇这种故障情况，可能会产生强大的冲击波能量击伤电力操作人员，同时由于这种高能量引发的火灾则会蔓延到整个电力系统，引发大面积的停电，给人身安全和经济发展造成重大的损失。
常见的引发电弧光危害的因素主要有绝缘材料的损坏，如裂痕、进水、或者老化等，或者是施工人员在操作的过程中因为失误、设计或安装的错误引发电弧光，进而引起绝缘物质燃烧，甚至引起金属如铜、铝熔化、飞溅，形成爆炸的火源，引发爆炸事故。
母线是电力系统重要的组成设备，如果母线出现故障，则会影响连接在母线上的所有其他电力设备，随着电力系统的升级改造，对电力网络的安全性提出越来越高的要求，在中低压开关柜中存在大量的母线接头，如何对母线进行快速、高效、灵敏、准确的保护显得十分重要。对母线进行保护，具体有如下优势：首先可以使各组成元件和接线比较简单，调试方便，运行人员更容易掌电路工作状态；其次采用速饱和变流器可以较有效地防止由于区外故障一次电流汇总的直流分量导致电流互感器饱和引发的保护误动作；当元件固连接时母线差动保护有很好的选择性，当母线断路器断开时母线差动保护仍有选择能力，在两条母线先后发生短路故障时母线差动保护仍能可靠地动作。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种专用母线保护的电弧光保护系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种专用母线保护的电弧光保护系统，它包括弧光保护主单元、弧光保护I/O单元、弧光传感器、通信光纤、多个断路器、变压器和辅助电源；弧光保护主单元输入输出端与弧光保护I/O单元输入输出端相连，通过弧光保护I/O单元扩展弧光保护主单元接入能力；弧光传感器通过通信光纤与弧光保护主单元、弧光保护I/O单元相连，弧光保护主单元、弧光保护I/O单元的输出端与断路器的输入端与相连；变压器、辅助电源的输出端分别与弧光保护主单元的输入端相连；
所述的弧光保护主单元包括微控制器、主单元光纤接口、主单元可扩展接口、可扩展跳闸接点、信号接点、主单元通讯接口和显示屏；光纤接口连接通信光纤，可扩展跳闸接点能够同时连接多个断路器，主单元可扩展接口连接弧光保护I/O单元的可扩展接口，微控制器的输入输出端与信号接点的输入输出端相连，通过信号接点能够外接大量通信设备，利用主单元通讯接口实现远程传输数据，所述显示屏的输入端与微控制器输出端相连，显示仪器工作状态信息；
所述的弧光保护I/O单元包括DSP处理器、跳闸接点、I/O单元光纤接口、数字量输入输出端口、I/O单元可扩展接口、模块电缆和I/O单元通讯接口，I/O单元光纤接口连接通信光纤，模块电缆连接辅助电源，跳闸接点连接断路器，I/O单元的可扩展接口输入端外接多个弧光传感器，I/O单元的可扩展接口输出端与弧光保护主单元的可扩展接口输入端相连，将采集到的扩展弧光传感器的信号传输到弧光保护主单元中；所述的弧光保护I/O单元利用数字量输入输出端口实现与弧光保护主单元交互信息。
所述可扩展接口为RJ45端口。
所述通讯接口包括RS485、以太网接口和USB接口，并支持IEC61850、ModbusRTU/TCP、IEC-103等多种规约。
所述弧光保护主单元的可扩展接口与弧光保护I/O单元的可扩展接口的连接包括主单元与扩展单元相连或单独使用主单元或单独使用扩展单元三种连接关系。
所述弧光主单元判据方式包括弧光、弧光加过电流跳闸、弧光加低电压或弧光加零序电压报警。
所述弧光主单元在多段母线保护系统中，各个主要单元在通讯中相互备用。
所述弧光传感器对日常光源波长不敏感，能够屏蔽日常光源的干扰。
所述弧光保护主单元与弧光保护I/O单元之间通过模块电缆连接，在连接端头安装RJ45接头。
本实用新型的有益效果是：本实用新型主单元与扩展单元之间连接方式灵活，不仅可以完成基本的电流电压保护，还可以通过可扩展单元外接大量的弧光传感器，实现更宽广母线范围的监测，多种跳闸逻辑判据实现了更加准确的报警机制，并且实现故障精确定位，大大提升了弧光保护系统的保护可靠性、稳定性和可选择性。
附图说明
图1为本实用新型对专用母线的保护系统结构示意图；
图2为弧光保护主单元结构示意图；
图3为弧光保护I/O单元结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
一种专用母线保护的电弧光保护系统，它包括弧光保护主单元、弧光保护I/O单元、弧光传感器、通信光纤、多个断路器、变压器和辅助电源；弧光保护主单元输入输出端与弧光保护I/O单元输入输出端相连，通过弧光保护I/O单元扩展弧光保护主单元接入能力；弧光传感器通过通信光纤与与弧光保护主单元、弧光保护I/O单元相连，弧光保护主单元、弧光保护I/O单元的输出端与断路器的输入端与相连；变压器、辅助电源的输出端分别与弧光保护主单元的输入端相连；
所述的弧光保护主单元包括微控制器、主单元光纤接口、主单元可扩展接口、可扩展跳闸接点、信号接点、主单元通讯接口和显示屏；光纤接口连接通信光纤，可扩展跳闸接点能够同时连接多个断路器，主单元可扩展接口连接弧光保护I/O单元的可扩展接口，微控制器的输入输出端与信号接点的输入输出端相连，通过信号接点能够外接大量通信设备，利用主单元通讯接口实现远程传输数据，所述显示屏的输入端与微控制器输出端相连，显示仪器工作状态信息；
所述的弧光保护I/O单元包括DSP处理器、跳闸接点、I/O单元光纤接口、数字量输入输出端口、I/O单元可扩展接口、模块电缆和I/O单元通讯接口，I/O单元光纤接口连接通信光纤，模块电缆连接辅助电源，跳闸接点连接断路器，I/O单元的可扩展接口输入端外接多个弧光传感器，I/O单元的可扩展接口输出端与弧光保护主单元的可扩展接口输入端相连，将采集到的扩展弧光传感器的信号传输到弧光保护主单元中；所述的弧光保护I/O单元利用数字量输入输出端口实现与弧光保护主单元交互信息。
所述可扩展接口为RJ45端口。
所述通讯接口包括RS485、以太网接口和USB接口，并支持IEC61850、ModbusRTU/TCP、IEC-103等多种规约。
所述弧光保护主单元的可扩展接口与弧光保护I/O单元的可扩展接口的连接包括主单元与扩展单元相连或单独使用主单元或单独使用扩展单元三种连接关系。
所述弧光主单元判据方式包括弧光、弧光加过电流跳闸、弧光加低电压或弧光加零序电压报警。
所述弧光主单元在多段母线保护系统中，各个主要单元在通讯中相互备用。
所述弧光传感器对日常光源波长不敏感，能够屏蔽日常光源的干扰。
所述弧光保护主单元与弧光保护I/O单元之间通过模块电缆连接，在连接端头安装RJ45接头。
如图1到图3所示，一种专用母线保护的电弧光保护系统，通过弧光保护主单元对变压器保护，通过弧光保护I/O单元扩展外接弧光传感器数量。将弧光传感器安装在专用母线接头处，弧光保护主单元可以直接外接少量弧光传感器，直接将采集到弧光信号传输到光纤接口进行处理转换处理，输出跳闸控制指令，控制相应断路器，进而保护母线或者变压器。当需要对大量的母线进行保护时，通过弧光保护I/O单元可以扩展出大量的弧光传感器接口，方便进行大面积的弧光信号采集，弧光保护主单元通过信号接点与其他电网设备进行通信交互，实时共享自身监控信息。
Claims (8)
1.一种专用母线保护的电弧光保护系统，其特征在于：它包括弧光保护主单元、弧光保护I/O单元、弧光传感器、通信光纤、多个断路器、变压器和辅助电源；弧光保护主单元输入输出端与弧光保护I/O单元输入输出端相连，通过弧光保护I/O单元扩展弧光保护主单元接入能力；弧光传感器通过通信光纤与弧光保护主单元、弧光保护I/O单元相连，弧光保护主单元、弧光保护I/O单元的输出端与断路器的输入端与相连；变压器、辅助电源的输出端分别与弧光保护主单元的输入端相连；
所述的弧光保护主单元包括微控制器、主单元光纤接口、主单元可扩展接口、可扩展跳闸接点、信号接点、主单元通讯接口和显示屏；光纤接口连接通信光纤，可扩展跳闸接点能够同时连接多个断路器，主单元可扩展接口连接弧光保护I/O单元的可扩展接口，微控制器的输入输出端与信号接点的输入输出端相连，通过信号接点能够外接大量通信设备，利用主单元通讯接口实现远程传输数据，所述显示屏的输入端与微控制器输出端相连，显示仪器工作状态信息；
所述的弧光保护I/O单元包括DSP处理器、跳闸接点、I/O单元光纤接口、数字量输入输出端口、I/O单元可扩展接口、模块电缆和I/O单元通讯接口，I/O单元光纤接口连接通信光纤，模块电缆连接辅助电源，跳闸接点连接断路器，I/O单元的可扩展接口输入端外接多个弧光传感器，I/O单元的可扩展接口输出端与弧光保护主单元的可扩展接口输入端相连，将采集到的扩展弧光传感器的信号传输到弧光保护主单元中；所述的弧光保护I/O单元利用数字量输入输出端口实现与弧光保护主单元交互信息。
2.根据权利要求1所述的一种专用母线保护的电弧光保护系统，其特征在于：所述可扩展接口为RJ45端口。
3.根据权利要求1所述的一种专用母线保护的电弧光保护系统，其特征在于：所述通讯接口包括RS485、以太网接口和USB接口，并支持IEC61850、ModbusRTU/TCP、IEC-103等多种规约。
4.根据权利要求1所述的一种专用母线保护的电弧光保护系统，其特征在于：所述弧光保护主单元的可扩展接口与弧光保护I/O单元的可扩展接口的连接包括主单元与扩展单元相连或单独使用主单元或单独使用扩展单元三种连接关系。
5.根据权利要求1所述的一种专用母线保护的电弧光保护系统，其特征在于：所述弧光主单元判据方式包括弧光、弧光加过电流跳闸、弧光加低电压或弧光加零序电压报警。
6.根据权利要求1所述的一种专用母线保护的电弧光保护系统，其特征在于：所述弧光主单元在多段母线保护系统中，各个主要单元在通讯中相互备用。
7.根据权利要求1所述的一种专用母线保护的电弧光保护系统，其特征在于：所述弧光传感器对日常光源波长不敏感，能够屏蔽日常光源的干扰。
8.根据权利要求1所述的一种专用母线保护的电弧光保护系统，其特征在于：所述弧光保护主单元与弧光保护I/O单元之间通过模块电缆连接，在连接端头安装RJ45接头。
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