CN207965069U - 一种电力继电保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电力继电保护装置，包括：电气数据采集器与被测电力设备相连接，将采集的数据和比较结果通过第一无线通信模块发送给监控端，继电器模块分别与电气数据采集器以及被测电力设备相连接，比较结果为异常时，电气数据采集器驱动继电器模块切断被测电力设备在电力系统的连接；音频信号采集器与继电器模块相连接，通过第二无线通信模块将音频信号发送给监控端，监控端将接收的数据通过第三无线通信模块发送给监控主机。本实用新型中能够对电气设备及继电器模块的工作状态进行实时监测，确保了其工作的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力保护技术领域，具体涉及一种电力继电保护装置。
背景技术
当前，我国的电力系统已经逐步的实现了电气化，继电保护装置是电力系统中一种防止发生事故的自动装置。电力系统在生产过程中有可能发生各类故障和各种异常情况，电力系统在发生故障后会造成很严重的后果，例如破坏发电机的并列运行的稳定性，引起电力系统振荡，甚至使整个系统失去稳定等等。继电保护装置可以迅速的检测出故障，并将故障点从系统中切除。传统的继电保护装置大多为有线连接，接线繁琐。继电器在长期使用中其检测功能的准确性也会发生变化，其工作状态的检测通常是巡查人员定期的去现场进行检查，不能对继电器的工作状态实时进行监测，电气设备和继电器同时出现故障时就不能及时将故障点从系统中切除，存在安全隐患。
实用新型内容
因此，本实用新型为了解决现有技术中继电保护系统布线复杂以及不能对继电器的工作状态进行实时监测的缺陷，提供一种电力继电保护装置。
本实用新型实施例提供一种电力继电保护装置，包括：监控主机、监控端、继电器模块、音频信号采集器、第一无线通信模块、第二无线通信模块、第三无线通信模块及多个电气数据采集器，其中，所述电气数据采集器与被测电力设备相连接，所述电气数据采集器采集所述被测电力设备的电气数据，将所述电气数据与第一阈值相比较，生成第一比较结果，并通过所述第一无线通信模块将所述电气数据及第一比较结果发送给所述监控端；所述继电器模块分别与所述电气数据采集器以及被测电力设备相连接，所述电气数据采集器在所述比较结果为异常时，驱动所述继电器模块切断所述被测电力设备在电力系统的连接；所述音频信号采集器与所述继电器模块相连接，所述音频信号采集器采集所述继电器模块的音频信号，并通过第二无线通信模块将所述音频信号发送给所述监控端；所述监控端接收所述电气数据、第一比较结果以及所述音频信号，将所述音频信号与第二阈值进行比较，生成第二比较结果，并通过第三无线通信模块将所述电气数据、第一比较结果以及所述第二比较结果发送至所述监控主机；所述监控主机接收并输出所述电气数据、第一比较结果以及所述第二比较结果。
优选地，所述电气数据采集器包括：第一控制器、检测装置以及录波装置，所述检测装置、录波装置分别与所述第一控制器相连接，其中，所述检测装置检测所述被测电力设备的电压信号和电流信号；所述录波装置采集所述电力设备的电气谐波；所述第一控制器将所述电力设备的电压信号、电流信号以及电气谐波中的至少之一与对应的阈值进行比较，生成所述第一比较结果，所述第一控制器根据第一比较结果驱动所述继电器模块的断开或闭合。
优选地，所述电气数据采集器还包括：存储模块和报警模块，所述存储模块和报警模块分别与所述第一控制器相连接，其中，所述报警模块，在所述继电器模块断开时发出报警信号；所述存储模块，存储所述电力设备的电气数据以及第一比较结果。
优选地，所述电气数据采集器还包括：第四无线通信模块，所述第四无线通信模块与所述第一控制器相连接，将所述监控主机产生的监控信号发送给所述第一控制器，以及将所述第一控制器采集的所述电气数据和第一比较结果发送给所述监控主机。
优选地，所述监控端包括：第二控制器和显示模块，其中，所述第二控制器将所述音频信号与所述第二阈值进行比较，生成第二比较结果，以及接收所述电气数据和第一比较结果，将所述电气数据、第一比较结果和第二比较结果发送给监控主机；所述显示模块与所述第二控制器相连接，用于显示所述第二比较结果。
优选地，所述监控端还包括：第五通信模块，与所述第二控制器相连接，当所述第二控制器检测出所述继电器模块出现异常时，所述第二控制器通过所述第五通信模块发送报警信号给终端设备。
优选地，所述音频信号采集器包括：音频信号采集模块、去噪模块、A/D转换模块以及音频信号采集控制模块，其中，所述音频信号采集模块采集所述继电器模块的第一模拟音频信号；所述去噪模块滤除所述第一模拟音频信号中的噪声信号生成第二模拟信号；所述A/D转换模块将第二模拟音频信号转换成数字音频信号；所述音频信号采集控制模块驱动所述音频信号采集模块进行音频信号采集以及音频信号输出。
优选地，所述音频信号采集器集成在一可穿戴设备或便携式装置中。
优选地，所述监控主机包括：主监控主机与备用监控主机，当所述主监控主机出现故障时，切换至所述备用监控主机进行工作。
本实用新型技术方案，具有如下优点：
本实用新型提供的一种电力继电保护装置，包括：监控主机、监控端、继电器模块、音频信号采集器、第一无线通信模块、第二无线通信模块、第三无线通信模块及多个电气数据采集器，电气数据采集器与被测电力设备相连接，将采集的数据和比较结果通过第一无线通信模块发送给监控端，继电器模块分别与电气数据采集器以及被测电力设备相连接，比较结果为异常时，电气数据采集器驱动继电器模块切断被测电力设备在电力系统的连接；音频信号采集器与继电器模块相连接，通过第二无线通信模块将采集的音频信号发送给监控端，监控端将接收的数据通过第三通信模块发送给监控主机。
本实用新型中提供的电力继电保护装置，一方面所有通信模块都为无线通信模块，避免使用线缆布线复杂工作量大的情况；另一方面能够对电气设备和继电器模块的工作状态进行实时监测，确保了其工作的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例中电力继电保护装置的一个具体示例的结构示意图；
图2为本实用新型实施例中电气数据采集器的一个具体示例的结构示意图；
图3为本实用新型实施例中监控端一个具体示例的结构示意图；
图4为本实用新型实施例中音频信号采集器一个具体示例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”以及“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例
本实用新型实施例提供一种电力继电保护装置，如图1所示，该电力继电保护装置包括：
监控主机1、监控端2、继电器模块3、音频信号采集器4、第一无线通信模块5、第二无线通信模块6、第三无线通信模块7及多个电气数据采集器8，其中：
电气数据采集器8与被测电力设备相连接，电气数据采集器8采集被测电力设备的电气数据，将电气数据与第一阈值相比较，生成第一比较结果，并通过第一无线通信模块5将电气数据及第一比较结果发送给监控端2；继电器模块3分别与电气数据采集器8以及被测电力设备相连接，在比较结果为异常时(例如，该电气数据大于该第一阈值时，或者该电气数据大于该第一阈值且差值大于一范围时，则可认为比较结果异常)，电气数据采集器8驱动继电器模块3切断被测电力设备在电力系统的连接；音频信号采集器4与继电器模块3相连接，音频信号采集器4采集继电器模块3的音频信号，并通过第二无线通信模块6将音频信号发送给监控端2；监控端2接收电气数据、第一比较结果以及音频信号，将音频信号与第二阈值进行比较，生成第二比较结果，并通过第三无线通信模块7将电气数据、第一比较结果以及第二比较结果发送至监控主机1；监控主机1接收并输出电气数据、第一比较结果以及第二比较结果。在本实用新型实施例中，上述的将电气数据与第一阈值相比较的过程、将音频信号与第二阈值进行比较的过程，均可通过现有的比较器等设备实现。
在一较佳实施例中，电气数据采集器8可以设置为多个，可根据不同的电力设备采集其相应的电气数据，例如采集变压器的电压信号、电抗器的电流信号或者变频器的电气谐波。继电器模块3中设置有多个电磁继电器，与相应的被测电力设备相连接，当该被测电力设备发生异常时，电磁继电器切断对应电力设备在电力系统的连接。
在一实施例中，该监控主机1可设置有主监控主机与备用监控主机，正常状态下，主监控主机运行。当主监控主机出现故障时，切换至备用监控主机进行工作，监控主机1将接收的电气数据、第一比较结果以及第二比较结果产生监测报告，通过连接的打印机等输出设备输出监测报告。
本实用新型实施例中的第一无线通信模块5、第二无线通信模块6以及第三无线通信模块7，可采用4G无线通信模块或wifi无线通信模块或ZigBee无线通信模块中的任意一种。其中，4G无线通信模块传输距离远，速率快，传输效率高；wifi无线通信模块设置方便传输速率快，传输距离较短；ZigBee无线通信模块组网方便，传输速率快，功耗低。使用时可根据具体使用环境，选择不同的通信模块。
在一较佳实施例中，如图2所示，该电气数据采集器8包括：第一控制器81、检测装置82以及录波装置83，检测装置82、录波装置83分别与第一控制器81相连接，其中，检测装置82检测被测电力设备的电压信号和电流信号；录波装置83采集电力设备的电气谐波；第一控制器81将电力设备的电压信号、电流信号以及电气谐波中的至少之一与对应的阈值进行比较，生成第一比较结果，第一控制器81根据第一比较结果驱动继电器模块3的断开或闭合。在本实用新型实施例中，第一控制器81可以为一51单片机。继电器模块3包括多个电磁继电器。当第一控制器81通过接收电气数据跟预设阈值比较，比较结果为异常时，向电磁继电器发出命令，电磁继电器动作，将相应的电力设备从电力系统中切除。
在一较佳实施例中，如图2所示，该电气数据采集器8还包括：存储模块84和报警模块85，存储模块84和报警模块85分别与第一控制器81相连接，其中：存储模块84存储电力设备的电气数据以及第一比较结果，报警模块85，在继电器模块3断开时发出报警信号。在本实用新型实施例中，电磁继电器动作使相应的电力设备从电力系统中切除的同时，报警装置发出报警信号进行报警，该报警信号可以是声音提示、灯光闪烁提示等信号。存储模块使用25AA320芯片，存储电力设备的电气数据以及第一比较结果。
在一较佳实施例中，如图2所示，该电气数据采集器8还包括：第四无线通信模块86，第四无线通信模块86与第一控制器81相连接，将监控主机1产生的监控信号发送给第一控制器81，以及将第一控制器81采集的电气数据和第一比较结果发送给监控主机1。在本实用新型实施例中，第四无线通信模块86为RS485通信模块，便于监控主机1和第一控制器81之间进行通信。
在一较佳实施例中，如图3所示，该监控端2包括：第二控制器21和显示模块22，其中，第二控制器21将音频信号与第二阈值进行比较，生成第二比较结果，并且，该第二控制器21接收电气数据和第一比较结果，并将电气数据、第一比较结果和第二比较结果发送给监控主机1；显示模块22与第二控制器21相连接，用于显示该第二比较结果。本实用新型实施例中，第二控制器21可为一51单片机，显示模块22可为一液晶显示屏。
在一较佳实施例中，如图3所示，该监控端2还包括：第五通信模块23，与第二控制器21相连接，当第二控制器21检测出继电器模块3出现异常时，第二控制器21通过第五通信模块23发送报警信号给终端设备。在本实用新型实施例中，第五通信模块23为GSM通信模块，在第二控制器21检测出继电器模块3出现异常时，通过GSM通信模块发送报警信号给巡检人员的手机。
在一较佳实施例中，如图4所示，音频信号采集器4包括：音频信号采集模块41、去噪模块42、A/D转换模块43以及音频信号采集控制模块44，其中，音频信号采集模块41采集继电器模块3的第一模拟音频信号；去噪模块42滤除第一模拟音频信号中的噪声信号生成第二模拟信号；A/D转换模块43将第二模拟音频信号转换成数字音频信号；音频信号采集控制模块44驱动音频信号采集模块41进行音频信号采集以及音频信号输出。在一较佳实施例中，音频信号采集器4可集成在一可穿戴设备或便携式装置中。例如，音频信号采集器4集成于安全帽中，工作人员在平时的巡检过程中通过安全帽即可通过采集音频信号对继电器模块3的声音进行判别，然后通过4G无线通信模块传输至监控端2，对继电器模块3的运行状态进行实时监控，确保继电器模块3的可靠性。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种电力继电保护装置，其特征在于，包括：监控主机、监控端、继电器模块、音频信号采集器、第一无线通信模块、第二无线通信模块、第三无线通信模块及多个电气数据采集器，其中，
所述电气数据采集器与被测电力设备相连接，所述电气数据采集器采集所述被测电力设备的电气数据，将所述电气数据与第一阈值相比较，生成第一比较结果，并通过所述第一无线通信模块将所述电气数据及第一比较结果发送给所述监控端；
所述继电器模块分别与所述电气数据采集器以及被测电力设备相连接，所述电气数据采集器在所述比较结果为异常时，驱动所述继电器模块切断所述被测电力设备在电力系统的连接；
所述音频信号采集器与所述继电器模块相连接，所述音频信号采集器采集所述继电器模块的音频信号，并通过第二无线通信模块将所述音频信号发送给所述监控端；
所述监控端接收所述电气数据、第一比较结果以及所述音频信号，将所述音频信号与第二阈值进行比较，生成第二比较结果，并通过第三无线通信模块将所述电气数据、第一比较结果以及所述第二比较结果发送至所述监控主机；
所述监控主机接收并输出所述电气数据、第一比较结果以及所述第二比较结果。
2.根据权利要求1所述的电力继电保护装置，其特征在于，所述电气数据采集器包括：第一控制器、检测装置以及录波装置，所述检测装置、录波装置分别与所述第一控制器相连接，其中，
所述检测装置检测所述被测电力设备的电压信号和电流信号；
所述录波装置采集所述电力设备的电气谐波；
所述第一控制器将所述电力设备的电压信号、电流信号以及电气谐波中的至少之一与对应的阈值进行比较，生成所述第一比较结果，所述第一控制器根据第一比较结果驱动所述继电器模块的断开或闭合。
3.根据权利要求2所述的电力继电保护装置，其特征在于，所述电气数据采集器还包括：存储模块和报警模块，所述存储模块和报警模块分别与所述第一控制器相连接，其中，
所述报警模块，在所述继电器模块断开时发出报警信号；
所述存储模块，存储所述电力设备的电气数据以及第一比较结果。
4.根据权利要求3所述的电力继电保护装置，其特征在于，所述电气数据采集器还包括：第四无线通信模块，所述第四无线通信模块与所述第一控制器相连接，将所述监控主机产生的监控信号发送给所述第一控制器，以及将所述第一控制器采集的所述电气数据和第一比较结果发送给所述监控主机。
5.根据权利要求1所述的电力继电保护装置，其特征在于，所述监控端包括：第二控制器和显示模块，其中，
所述第二控制器将所述音频信号与所述第二阈值进行比较，生成第二比较结果，以及接收所述电气数据和第一比较结果，将所述电气数据、第一比较结果和第二比较结果发送给监控主机；
所述显示模块与所述第二控制器相连接，用于显示所述第二比较结果。
6.根据权利要求5所述的电力继电保护装置，其特征在于，所述监控端还包括：第五通信模块，与所述第二控制器相连接，当所述第二控制器检测出所述继电器模块出现异常时，所述第二控制器通过所述第五通信模块发送报警信号给终端设备。
7.根据权利要求1所述的电力继电保护装置，其特征在于，所述音频信号采集器包括：音频信号采集模块、去噪模块、A/D转换模块以及音频信号采集控制模块，其中，
所述音频信号采集模块采集所述继电器模块的第一模拟音频信号；
所述去噪模块滤除所述第一模拟音频信号中的噪声信号生成第二模拟信号；
所述A/D转换模块将第二模拟音频信号转换成数字音频信号；
所述音频信号采集控制模块驱动所述音频信号采集模块进行音频信号采集以及音频信号输出。
8.根据权利要求7所述的电力继电保护装置，其特征在于，所述音频信号采集器集成在一可穿戴设备或便携式装置中。
9.根据权利要求1所述的电力继电保护装置，其特征在于，所述监控主机包括：主监控主机与备用监控主机，当所述主监控主机出现故障时，切换至所述备用监控主机进行工作。
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|---|---|---|---|---|
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| CN109709477A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-05-03 | 许继集团有限公司 | 一种混连模式下继电保护装置的测试系统 |
| CN111725891A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-09-29 | 国网河北省电力有限公司邯郸供电分公司 | 一种电力系统中设备实时数据分析系统 |
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