CN211046559U - 变电站直流电源智能备自投装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及变电站直流电源智能备自投装置，具有箱体，箱体上设有人机交互界面，箱体内设有采集电路模块、智能备自投模块以及ARM控制模块，采集电路模块分别对直流母线Ⅰ段和Ⅱ段的母线对地电压、进线电流以及空开状态进行采集；智能备自投模块同样与所述ARM控制模块通信连接，所述智能备自投模块包括有备自投驱动电路模块和备自投开关，其中备自投开关包括有设在箱体上的人机交互界面上的手动模式开关和自动模式开关，两个按钮均与备自投驱动电路模块电性连接；该装置在传统的手动启动备自投开关的基础上，增加了智能自动化的备自投开关按钮，解决了变电站直流系统中直流母线失压后自动判断故障类型、自动实现母联备自投的功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力系统变电站设备技术领域，尤其是一种变电站直流电源智能备自投装置。
背景技术
目前变电站或发电厂的直流电源系统母线联络多采用隔离刀闸，当某一段母线失压后需要人工判断母线故障，条件合适时手动闭合刀闸来实现两段母线备用互联，当故障修复后手动分开刀闸解除备用。这种传统手动合闸分闸操作比较繁琐且需要耗费人力，母联投入实时性差，保护电源失电时间长，效率低下。在科学技术快速发展的时代，智能化势在必行，如何快速、高效、安全、智能化实现直流母联备自投功能是一项重要课题。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述情况提供一种变电站直流电源智能备自投装置，该装置在传统的手动启动备自投开关的基础上，增加了智能自动化的备自投开关按钮，解决了变电站直流系统中直流母线失压后自动判断故障类型、自动实现母联备自投的功能，避免了某段直流母线长时间失电使保护装置无法达到实时保障供电系统的问题。
本实用新型的具体方案是：变电站直流电源智能备自投装置，具有箱体，箱体上设有人机交互界面，箱体内设有采集电路模块、智能备自投模块以及ARM控制模块，采集电路模块分别对直流母线Ⅰ段和Ⅱ段的母线对地电压、进线电流以及空开状态进行采集，采集电路与所述ARM控制模块通信连接以实现信息交互；所述智能备自投模块同样与所述ARM控制模块通信连接，所述智能备自投模块包括有备自投驱动电路模块和备自投开关，其中备自投开关包括有设在箱体上的人机交互界面上的手动模式开关和自动模式开关，两个按钮均与备自投驱动电路模块电性连接。
进一步的，本实用新型中备自投驱动电路模块包括有跳闸中间继电器和合闸中间继电器，跳闸中间继电器的线圈通过自动跳闸开关与所述自动模式开关电性连接，合闸中间继电器的线圈通过自动合闸开关与所述自动模式开关电性连接；跳闸中间继电器的线圈同时通过手动跳闸开关与所述手动模式开关电性连接，合闸中间继电器的线圈同时通过手动合闸开关与所述手动模式开关电性连接；跳闸中间继电器上的常闭触点与备自投开关上的常开触点串接，合闸中间继电器上的常开触点与备自投开关上的常开触点并接；备自投驱动电路模块的两端分别与直流母线Ⅰ段和Ⅱ段电性连接。
进一步的，本实用新型中所述备自投开关采用直流接触器。
进一步的，本实用新型中所述采集电路模块中母线对地电压采集是通过精密电阻分压采集，包括采集母线正极对地电压和负极对地电压；采集电路模块中对进线电流采集是使用霍尔电流传感器互感隔离采集；采集电路模块中对系统所有空开的分合状态采集是经过光耦隔离电路将空开状态转换为数字开关量转换得到。
本实用新型技术具有以下优点和效果：
1、本智能化备自投装置采用先进ARM芯片作为主处理器，高速采集智能判断，速度快，效率高。
2、本实用新型系统设有人机交互界面，可实时显示直流母线参数、备自投状态、各个中间继电器状态等。
3、本实用新型采用直流接触器取代传统刀闸，体积小，操作方便，安全性高。
附图说明
图1是本实用新型的总体结构框图；
图2是本实用新型中备自投驱动电路模块电路图。
图中：1—备自投开关，2—备自投驱动电路模块，3—采集电路模块，4—ARM控制模块，5—备自投驱动电源正极，6—自动模式开关，7—手动模式开关，8—自动跳闸开关，9—自动合闸开关，10—手动跳闸开关，11—手动合闸开关，12—跳闸中间继电器，13—合闸中间继电器，14—备自投驱动电源负极，15—备自投继电器，16—合闸中间继电器上的常开触点，17—备自投开关上的常开触点，18—跳闸中间继电器上的常闭触点。
具体实施方式
参见图1-图2，本实用新型是一种变电站直流电源智能备自投装置，具有箱体，箱体上设有人机交互界面，箱体内设有采集电路模块3、智能备自投模块以及ARM控制模块4，采集电路模块分别对直流母线Ⅰ段和Ⅱ段的母线对地电压、进线电流以及空开状态进行采集，采集电路与所述ARM控制模块通信连接以实现信息交互；所述智能备自投模块同样与所述ARM控制模块通信连接，所述智能备自投模块包括有备自投驱动电路模块2和备自投开关1，其中备自投开关包括有设在箱体上的人机交互界面上的手动模式开关7和自动模式开关6，两个按钮均与备自投驱动电路模块电性连接。
进一步的，本实施例中备自投驱动电路模块包括有跳闸中间继电器12和合闸中间继电器13，跳闸中间继电器的线圈通过自动跳闸开关8与所述自动模式开关电性连接，合闸中间继电器的线圈通过自动合闸开关9与所述自动模式开关电性连接；跳闸中间继电器的线圈同时通过手动跳闸开关10与所述手动模式开关电性连接，合闸中间继电器的线圈同时通过手动合闸开关11与所述手动模式开关电性连接；跳闸中间继电器上的常闭触点18与备自投开关上的常开触点串接，合闸中间继电器上的常开触点16与备自投开关上的常开触点17并接；备自投驱动电路模块的两端分别与直流母线Ⅰ段和Ⅱ段电性连接。
进一步的，本实施例中所述跳闸中间继电器和合闸中间继电器均采用直流接触器。
进一步的，本实施例中所述采集电路模块中母线对地电压采集是通过精密电阻分压采集，包括采集母线正极对地电压和负极对地电压；采集电路模块中对进线电流采集是使用霍尔电流传感器互感隔离采集；采集电路模块中对系统所有空开的分合状态采集是经过光耦隔离电路将空开状态转换为数字开关量转换得到。
图2为备自投控制电路图，利用万能转换开关切换手动和自动模式。手动模式可以手动合闸、手动分闸，手动模式不进行智能判断。自动模式下，手动合闸、手动分闸无效。自动模式将按备自投逻辑表自动判断条件并选择投入备自投。所有手动合闸分闸按钮都是点动自复位，自动合闸分闸中间继电器都是脉冲驱动，驱动信号作用时，相应的中间继电器（直流接触器）线圈通电，主触点吸合，两段母线接通；驱动信号消失后，备自投继电器通过自身备自投开关上的常开触点保持自锁。
下表1为备自投判断条件逻辑表，当系统模式切换为自动模式时，ARM控制模块通过采集电路模块自动采集母线电压、电流等参数，然后根据判断表智能判断备自投投入条件是否达到。
表1：备自投判断条件逻辑表
变电站直流电源是给站内保护设备等供电，是安全供电的重要保障。所以当出现直流母线失压故障时，智能化备自投虽然动作简单，但是投入判断条件极为严格，责任重大。
直流电源智能备自投装置自动投入需要综合判断各采集量、状态量的组合逻辑状态，综合分析需要的数据包括母线正极对地电压、母线负极对地电压、母线进线电流、母线进线断路器分合状态、母线各分支断路器分合状态，这些采集量、状态量都可以通过人机界面显示，具体判断表如上面表1的备自投判断条件逻辑表所示，当母线发生失压故障且符合备自投投入条件时，ARM芯片微处理器可遥跳进线断路器，然后合闸备自投并自锁保持。
新型的智能化直流备自投装置采用直流接触器来取代隔离刀闸，可以控制直流大电流高电压，触点密封在密封舱内，触点室充有惰性气体，结合磁吹灭弧，安全性好，结构紧凑，直流接触器触点合分是通过控制线圈通断电来实现，这种新型智能化直流备自投安全高效，手动模式操作兼容传统模式，自动模式技术先进，无需人工操作。
Claims (4)
1.变电站直流电源智能备自投装置，具有箱体，其特征在于：箱体上设有人机交互界面，箱体内设有采集电路模块、智能备自投模块以及ARM控制模块，采集电路模块分别对直流母线Ⅰ段和Ⅱ段的母线对地电压、进线电流以及空开状态进行采集，采集电路模块与所述ARM控制模块通信连接以实现信息交互；所述智能备自投模块同样与所述ARM控制模块通信连接，所述智能备自投模块包括有备自投驱动电路模块和备自投开关，其中备自投开关包括有设在箱体上的人机交互界面上的手动模式开关和自动模式开关，两个按钮均与备自投驱动电路模块电性连接。
2.根据权利要求1所述的变电站直流电源智能备自投装置，其特征在于：备自投驱动电路模块包括有跳闸中间继电器和合闸中间继电器，跳闸中间继电器的线圈通过自动跳闸开关与所述自动模式开关电性连接，合闸中间继电器的线圈通过自动合闸开关与所述自动模式开关电性连接；跳闸中间继电器的线圈同时通过手动跳闸开关与所述手动模式开关电性连接，合闸中间继电器的线圈同时通过手动合闸开关与所述手动模式开关电性连接；跳闸中间继电器上的常闭触点与备自投开关上的常开触点串接，合闸中间继电器上的常开触点与备自投开关上的常开触点并接；备自投驱动电路模块的两端分别与直流母线Ⅰ段和Ⅱ段电性连接。
3.根据权利要求2所述的变电站直流电源智能备自投装置，其特征在于：所述备自投开关采用直流接触器。
4.根据权利要求1所述的变电站直流电源智能备自投装置，其特征在于：所述采集电路模块中母线对地电压采集是通过精密电阻分压采集，包括采集母线正极对地电压和负极对地电压；采集电路模块中对进线电流采集是使用霍尔电流传感器互感隔离采集；采集电路模块中对系统所有空开的分合状态采集是经过光耦隔离电路将空开状态转换为数字开关量转换得到。
Priority Applications (1)
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| CN201922057682.0U CN211046559U (zh) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 变电站直流电源智能备自投装置 |
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Publications (1)
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| CN201922057682.0U Active CN211046559U (zh) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 变电站直流电源智能备自投装置 |
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| CN (1) | CN211046559U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111817428A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-23 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局 | 备自投开关的控制方法及控制装置 |
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2019
- 2019-11-26 CN CN201922057682.0U patent/CN211046559U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN111817428A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-23 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局 | 备自投开关的控制方法及控制装置 |
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