CN209948662U - 一种35kV及以下断路器保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种35kV及以下断路器保护装置，包括主控单元、若干弧光传感器、和后台上位机；所有的弧光传感器均通过主控单元电连接，主控单元通过信模块通过光纤与后台上位机连接。当开关设备内部间隔发生故障而产生的电弧光时，弧光传感器接受到的光强度信息，并传递给主控单元，主控单元A/D转换模块将光信号转换为数字信号，并通过通信模块传送给后台上位机，后台上位机将检测到的光强度信息与设定值进行比较，当检测值大于设定值时，后台上位机控制发出跳闸指令，即保护装置判断出有弧光产生后，将正电导通到开关跳闸线圈，跳闸线圈得电后，开关动作跳闸，该过程小于35ms，达到对整个电力系统进行保护的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于电力设备技术领域，具体涉及一种35kV及以下断路器保护装置。
背景技术
目前，电力系统中出现的故障主要为单相接地故障及相间短路故障，继电保护设备均能可靠切除，但必须经过一定的延时，而这一延时过程中，由故障所引起的电弧光会对一次系统的设备造成严重的破坏，甚至会波及变电站内的直流系统，引起全站直流失电，造成无法弥补的损失。
开关设备内部间隔发生故障而产生的电弧光造成开关设备中的压力和温度迅速增加，电弧光中心温度相当于太阳表面感光的2倍，约为20000℃，如不及时切除、将造成以下重大危害：
·过热将导致铜排、铝排熔毁气化；
·电缆熔毁，电缆护套着火；
·过热导致压力上升，使开关设备爆炸；
·开关设备剧烈振动，使固定元件松脱；
·过热导致压力上升，使开关设备爆炸；
·使上一级变压器承受近距离短路故障冲击，故障电流产生的电动力可能导致变压器绕组变形发生匝间短路；
电弧光故障的危害程度取决于电弧光电流的大小及切除时间长短，若能迅速检测到电弧光的产生，并在35ms内实施保护措施，就可以保证一次设备绝缘不受损伤。因此需要设计专业来监测到弧光的发生显得非常重要。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种电弧光传感器安装组件，解决如何在在35ms检测到电弧光，并采取保护措施的技术问题。
本实用新型为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种35kV及以下断路器保护装置，包括主控单元、若干弧光传感器、和后台上位机；
若干弧光传感器安装于电力系统的各个电器柜中，所有的弧光传感器均通过主控单元电连接，主控单元上设置有A/D转化模块和电源，A/D转换模块将光信号转换为数字信号，通信模块通过光纤与后台上位机连接，电源为主控单元、A/D转化模块、通信模块和弧光传感器供电。
当开关设备内部间隔发生故障而产生的电弧光时，弧光传感器接受到的光强度信息，并传递给主控单元，主控单元A/D转换模块将光信号转换为数字信号，并通过通信模块传送给后台上位机，后台上位机将检测到的光强度信息与设定值进行比较，当检测值大于设定值时，后台上位机控制发出跳闸指令，即保护装置判断出有弧光产生后，将正电导通到开关跳闸线圈，跳闸线圈得电后，开关动作跳闸，该过程小于35ms，达到对整个电力系统进行保护的目的。
进一步改进，每个弧光传感器通过支架安装于对应的电器柜中。通过将电弧光传感器固定在支架上，再将支架与开关柜的内壁固定，使得电弧光传感器的探头朝向开关柜中要保护的器件，通过设置支架便于安装，防止电弧光传感器与开关柜本身或者其他部件发生干涉，且连接牢靠，电弧光传感器不会出现晃动、脱落等现象。
进一步改进，所述支架包括固定板、过渡板和连接板，其中过渡板水平设置，固定板和连接板位于过渡板的两侧，且均与过渡板垂直设置，支架整体呈阶梯状。
进一步改进，所述连接板上开设有至少一个螺纹孔，螺栓插入螺纹孔中将支架与开关柜连接。
进一步改进，所述固定板上开设有通孔，弧光传感器插设在通孔中，弧光传感器的外壳上设置有外螺纹，外壳两端均套设有螺母，通过旋拧螺母将弧光传感器与固定板紧固。
进一步改进，还包至少一个括扩展控制单元，扩展控制单元与主控单元电连接，每个扩展单元与32个弧光传感器连接。保证整个电力系统易发生故障的节点都布置有弧光传感器，每32个弧光传感器与一个扩展单元连接。
进一步改进，所述扩展单元的型号为ZK1200-2ARC
进一步改进，对于安装有多个弧光传感器的大空间电器柜，相邻两个弧光传感器的间距不大于4米，尽可能完全地覆盖保护区域。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
1、当开关设备内部间隔发生故障而产生的电弧光时，弧光传感器接受到的光强度信息，并传递给主控单元，主控单元A/D转换模块将光信号转换为数字信号，并通过通信模块传送给后台上位机，后台上位机将检测到的光强度信息与设定值进行比较，当检测值大于设定值时，后台上位机控制发出跳闸指令，即保护装置判断出有弧光产生后，将正电导通到开关跳闸线圈，跳闸线圈得电后，开关动作跳闸，该过程小于35ms，达到对整个电力系统进行保护的目的。
2、通过将电弧光传感器固定在支架上，再将支架与开关柜的内壁固定，使得电弧光传感器的探头朝向开关柜中要保护的器件，通过设置支架便于安装，防止电弧光传感器与开关柜本身或者其他部件发生干涉，且连接牢靠，电弧光传感器不会出现晃动、脱落等现象。
附图说明
图1为35kV及以下断路器保护装置的示意图。
图2为本实用新型电弧光传感器的安装示意图。
图3为图2的分解示意图。
图4为35kV及以下断路器保护系统示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-4所示，一种35kV及以下断路器保护装置，包括主控单元7、若干弧光传感器2、和后台上位机9。
若干弧光传感器安装于电力系统的各个电器柜中，所有的弧光传感器均通过主控单元电连接，主控单元上设置有A/D转化模块和电源，A/D转换模块将光信号转换为数字信号，通信模块8通过光纤与后台上位机连接，电源为主控单元、A/D转化模块、通信模块和弧光传感器2供电。如图1所示。
当开关设备内部间隔发生故障而产生的电弧光时，弧光传感器接受到的光强度信息，并传递给主控单元，主控单元A/D转换模块将光信号转换为数字信号，并通过通信模块传送给后台上位机，后台上位机将检测到的光强度信息与设定值进行比较，当检测值大于设定值时，后台上位机控制发出跳闸指令，即保护装置判断出有弧光产生后，将正电导通到开关跳闸线圈，跳闸线圈得电后，开关动作跳闸，该过程小于35ms，达到对整个电力系统进行保护的目的。
在本实施例中，每个弧光传感器2通过支架1安装于对应的电器柜中。通过将电弧光传感器固定在支架上，再将支架与开关柜的内壁固定，使得电弧光传感器的探头朝向开关柜中要保护的器件，通过设置支架便于安装，防止电弧光传感器与开关柜本身或者其他部件发生干涉，且连接牢靠，电弧光传感器不会出现晃动、脱落等现象。
在本实施例中，所述支架1包括固定板13、过渡板12和连接板11，其中过渡板水平设置，固定板和连接板位于过渡板的两侧，且均与过渡板垂直设置，支架整体呈阶梯状。
在本实施例中，所述连接板上开设有两个螺纹孔15，螺栓插入螺纹孔中将支架1与开关柜连接。
在本实施例中，所述固定板13上开设有通孔，弧光传感器的外壳3插设在通孔中，电弧光传感器2的探头固定插在外壳3中，并通过螺钉6与外壳3连接；弧光传感器的外壳3上设置有外螺纹，外壳3两端均套设有螺母，螺母包括螺母一4和螺母二5，通过旋拧螺母一4和螺母二5将外壳3与固定板13紧固。通过采用两个螺母来紧固套筒，安装方便，连接牢靠。
在本实施例中，还包至少一个括扩展控制单元，扩展控制单元与主控单元电连接，每个扩展单元与32个弧光传感器连接。保证整个电力系统易发生故障的节点都布置有弧光传感器，每32个弧光传感器与一个扩展单元连接。
在本实施例中，所述扩展单元10的型号为ZK1200-2ARC
在本实施例中，对于安装有多个弧光传感器的大空间电器柜，相邻两个弧光传感器的间距不大于4米，尽可能完全地覆盖保护区域。
本实用新型中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本实用新型中所述具体实施案例仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本实用新型的技术范畴。
Claims (8)
1.一种35kV及以下断路器保护装置，其特征在，包括主控单元、若干弧光传感器、和后台上位机；
若干弧光传感器安装于电力系统的各个电器柜中，所有的弧光传感器均通过主控单元电连接，主控单元上设置有A/D转化模块和电源，A/D转换模块将光信号转换为数字信号，通信模块通过光纤与后台上位机连接，电源为主控单元、A/D转化模块、通信模块和弧光传感器供电。
2.根据权利要求1所述的35kV及以下断路器保护装置，其特征在，每个弧光传感器通过支架安装于对应的电器柜中。
3.根据权利要求2所述的35kV及以下断路器保护装置，其特征在于，所述支架包括固定板、过渡板和连接板，其中过渡板水平设置，固定板和连接板位于过渡板的两侧，且均与过渡板垂直设置，支架整体呈阶梯状。
4.根据权利要求3所述的35kV及以下断路器保护装置，其特征在于，所述连接板上开设有至少一个螺纹孔，螺栓插入螺纹孔中将支架与开关柜连接。
5.根据权利要求4所述的35kV及以下断路器保护装置，其特征在于，所述固定板上开设有通孔，弧光传感器插设在通孔中，弧光传感器的外壳上设置有外螺纹，外壳两端均套设有螺母，通过旋拧螺母将弧光传感器与固定板紧固。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的35kV及以下断路器保护装置，其特征在于，还包至少一个括扩展控制单元，扩展控制单元与主控单元电连接，每个扩展单元与32个弧光传感器连接。
7.根据权利要求6所述的35kV及以下断路器保护装置，其特征在于，所述扩展单元的型号为ZK1200-2ARC。
8.根据权利要求6所述的35kV及以下断路器保护装置，其特征在于，对于安装多个弧光传感器的大空间电器柜，相邻两个弧光传感器的间距小于4米。
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