CN206977035U - 一种降低高压电气设备爆燃损坏的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种降低高压电气设备爆燃损坏的装置，包括：弧光传感器，用于检测开关柜中的电弧光，并直接将光信号传给弧光采集单元；弧光采集单元，用于采集并发送电弧光检测信号给主控单元；主控单元，用于检测分析弧光故障信号和电流比较信号，并对两种信号进行综合分析判断，在满足跳闸条件时，发出跳闸指令，并记录故障信息；断路器和报警器。本实用新型有效降低高压电气设备爆燃损坏率，能够对故障高压开关柜内产生的电弧光取样、判断及切断故障回路电源，有效实现了故障高压开关柜产生弧光时保护跳闸的监控，具有动作迅速可靠、科学、全数字化设计、保护原理简单、合理、故障信息记录全面的优势。

Description

一种降低高压电气设备爆燃损坏的装置

技术领域

本实用新型属于高压电网保护装置技术领域，具体涉及一种降低高压电气设备爆燃损坏的装置。

背景技术

在我国中、低压母线短路故障中，重点设备和人员伤害主要由电弧光引起，开关柜内发生短路弧光的功率可高达100MW，电弧燃烧所产生的能量与电弧的燃烧时间及短路电流变化值呈指数倍增长，燃烧产生的高温、高压将会逐步摧毁元器件、铜排以及成列的开关柜，高明亮的弧光和有毒气体对人体也有巨大的伤害。目前，国内用于中、低压系统的保护及其局限性：1）变压器后备过流保护，典型的保护动作时间为1.2s~2s；2）采用馈线速断保护闭锁变压器后备过流保护，典型的保护动作时间为300ms~500ms；3）高阻抗母线差动保护，典型的保护动作时间为30ms~50ms。

上述保护均有致命的弱点：动作时间太慢，根据电弧能量与电弧燃烧时间的关系，保护装置动作时间不能超过20ms，否则会产生不可修复的器件损坏，从而延长故障修复时间；而且很多现有电弧光保护装置容易误判，因此，急需开发一种降低高压电气设备爆燃损坏的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动作迅速可靠且能快速切除故障点，降低高压电气设备爆燃损坏的装置。

本实用新型的目的是这样实现的，包括弧光传感器，用于检测开关柜中的电弧光，并直接将光信号传给弧光采集单元；弧光采集单元，用于采集并发送电弧光检测信号给主控单元；主控单元，用于检测分析故障信号、接收分析采集单元的弧光故障信号，同时检测母线电流，然后与设定电流进行比较之后发送电流比较信号；最后对两种信号进行综合分析判断，在满足跳闸条件时，发出跳闸指令，并记录故障信息；断路器，用于根据接收到的跳闸信号，切断开关设备与母线之间的电连接；报警器，用于根据接收到的报警信号，发出声光报警。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：

1、本实用新型有效降低高压电气设备爆燃损坏率，能够对故障高压开关柜内产生的电弧光取样、判断及切断故障回路电源，有效实现了故障高压开关柜产生弧光时保护跳闸的监控，具有动作迅速可靠、科学、全数字化设计（无拨码开关、旋钮等机械期间，精度更高）、保护原理简单、合理、故障信息记录全面的优势。

2、本实用新型与之前综合继电保护相比，优势明显：（1）采用弧光和电流双重判据，消除误判；（2）快速跳闸回路出口，优于7ms，可保证在100ms内切除故障弧光；（3）采用无源弧光传感器，光纤连接，电气隔离性能好。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。

如附图1所示本实用新型所述的降低高压电气设备爆燃损坏的装置包括弧光传感器，用于检测高压开关柜中故障产生的电弧光，并直接将电弧光信号通过光纤传送给弧光采集单元；弧光采集单元，用于采集并通过光纤发送电弧光检测信号给主控单元；主控单元，用于检测分析故障信号、接收分析采集单元的弧光故障信号，并对弧光及电流信号进行综合分析判断，在满足跳闸条件时，通过电连接导线向断路器发出跳闸指令，同时记录故障开关柜跳闸信息；断路器，用于根据接收到主控单元的跳闸信号，切断故障开关设备与母线之间的电连接；报警器，用于根据接收到的报警信号，发出声光报警。

所述的降低高压电气设备爆燃损坏的装置主控单元包括执行模块，用于发出快速跳闸信号和报警信号。

所述的主控单元还包括电流变化检测模块，用于检测母线电流，并与设定电流进行比较之后发送电流比较信号。

所述的弧光传感器通过光纤连接弧光采集单元。

所述的弧光传感器为无源弧光传感器。

所述的主控单元配设有3个弧光信号检测接口和1个弧光信号输出口。

所述的检测母线电流的为电流变化检测模块。

所述的弧光采集单元有不少于1个，且每个弧光采集单元上安装有1~8个弧光传感器。

所述的每个所述弧光采集单元可以安装8个无源弧光传感器。

每个所述主控单元具备3个弧光信号检测接口，4路符合IEC255-23继电器标准的快速跳闸输出接口和3个支持Modbus@RTU、IEC103、CAN2.0等多种通讯规约的数据通讯接口。

下面结合图1对本实用新型工作原理和工作过程做详细地说明：当高压开关柜内监控点出现严重短路故障时，进线电流值会急剧突变，同时故障开关柜内弧光初起，弧光传感器此时采集到弧光瞬间变化量，迅速通过光纤传输给弧光采集单元，弧光采集单元判断故障开关柜号并把故障信号传送给主控单元，主控单元此时判断两个变量值：（1）弧光变化值是否超过设定值，（2）与此柜相关联的进线柜电流变化值（电流变化检测模块检测值）是否超过设定值，当两个值都超过设定值，主控单元发出跳闸命令，执行模块动作，常开接点闭合，断路器接到信号快速跳闸，同时启动报警回路发出声光报警，从而实现对高压开关柜的保护。

如上所述，由于电弧光强度高且变化很快，因而本实用新型通过检测故障开关柜内部产生的电弧光，可快速判断是否发生故障，从而能快速切除故障，进而对开关柜内的设备进行有效地保护。另外，由于本实用新型同时采用弧光检测和电流检测来判断故障的发生，因而可准确判断开关柜内部是否发生故障，消除了误判，从而保证了高压系统的供电质量。

Claims (7)

1.一种降低高压电气设备爆燃损坏的装置，其特征在于所述的降低高压电气设备爆燃损坏的装置包括弧光传感器，用于检测开关柜中的电弧光，并直接将光信号传给弧光采集单元；弧光采集单元，用于采集并发送电弧光检测信号给主控单元；主控单元，用于检测分析故障信号、接收分析采集单元的弧光故障信号，同时检测母线电流，并与设定电流进行比较之后发送电流比较信号；最后对两种信号进行综合分析判断，在满足跳闸条件时，发出跳闸指令，并记录故障信息；断路器，用于根据接收到的跳闸信号，切断开关设备与母线之间的电连接；报警器，用于根据接收到的报警信号，发出声光报警。

2.根据权利要求1所述的降低高压电气设备爆燃损坏的装置，其特征在于所述的降低高压电气设备爆燃损坏的装置主控单元包括执行模块，用于发出快速跳闸信号和报警信号。

3.根据权利要求1所述的降低高压电气设备爆燃损坏的装置，其特征在于所述的弧光传感器通过光纤连接弧光采集单元。

4.根据权利要求1所述的降低高压电气设备爆燃损坏的装置，其特征在于所述的弧光传感器为无源弧光传感器。

5.根据权利要求1所述的降低高压电气设备爆燃损坏的装置，其特征在于所述的主控单元配设有3个弧光信号检测接口和1个弧光信号输出口。

6.根据权利要求1所述的降低高压电气设备爆燃损坏的装置，其特征在于所述的主控单元还包括电流变化检测模块，用于检测母线电流，并与设定电流进行比较之后发送电流比较信号。

7.根据权利要求1所述的降低高压电气设备爆燃损坏的装置，其特征在于所述的弧光采集单元有不少于1个，且每个弧光采集单元上安装有1~8个弧光传感器。