CN211859590U - 一种基于5g网络的长电缆保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于5G网络的长电缆保护系统，用于抽水蓄能变电站中的多输入端、多输出端的长距离电缆保护，有效避免保护死区，提高供电可靠性。本实用新型由两套相同的具备5G无线通信功能的长电缆保护装置构成，一套布置在电缆输入端，一套布置在电缆输出端，每套装置包含采集模块，5G通信模块，逻辑处理模块，跳闸模块，电源模块。所述的采集模块负责采集输入端（输出端）的CT电流，母线PT电压；所述的5G通信模块用于两套装置间相互传输采集模块采集的信息；所述的逻辑处理模块负责长电缆故障检测及保护逻辑运算；所述的跳闸模块用于故障隔离，发生故障时跳开开关；所述电源模块负责为其他模块供电。

Description

一种基于5G网络的长电缆保护系统

技术领域

本实用新型属于电力系统继电保护领域，特别涉及一种基于5G网络的长电缆保护系统。

背景技术

在抽水蓄能等变电站，典型主接线如图1所示，升压变压器到开关站的距离可能较远，将使用长距离电缆连接，该电缆的距离长达数千米。当该电缆存在多输入端（多台变压器）和多输出端（多条馈线）时 ，电缆两端一般不会配置CT，此时长电缆缺乏有效的主保护。常用的做法是在长电缆两端均配置线路光纤差动保护装置，在输入端将多个变压器的CT电流合流后接入其中本侧线路光纤差动保护装置，在输出端将多个馈线支路的CT电流合流后接入本侧线路光纤差动保护装置，两套保护装置间通过专用光纤通道进行信息交互。采用CT电流的合流作为计算数据无法对每一路电流进行断线、饱和等判断，会影响差动保护计算的准确性，并且进线或出线的检修会影响保护性能，增加现场运维难度，配置两套线路光纤差动保护及专用光纤通道也会增加建设成本。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于5G网络的长电缆保护系统，以解决现有技术中存在的长距离电缆中对每一路电流进行断线、饱和等判断较难的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于5G网络的长电缆保护系统，包括设置在输入端和输出端的长电缆保护装置；所述长电缆保护装置包括采集模块、5G通信模块和逻辑处理模块；所述采集模块和逻辑处理模块均与5G通信模块通信连接。

进一步的，所述逻辑处理模块还连接有跳闸模块；所述跳闸模块接收逻辑处理模块发送的跳闸信号并传输至操作箱。

进一步的，所述跳闸模块和操作箱之间通过电缆连接。

进一步的，所述装置还包括电源模块；所述电源模块用于给采集模块、5G通信模块、逻辑处理模块和跳闸模块供电。

进一步的，所述采集模块、5G通信模块、逻辑处理模块、跳闸模块和电源模块均为背插式模块。

进一步的，所述长电缆保护装置为标准4U半层机箱；所述标准4U半层机箱的面板从左向右设置有指示灯显示区、液晶显示区、键盘操作区；所述面板下方设置有以太网调试口。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：

本实用新型通过在长距离电缆的输入端和输出端设置长电缆保护装置设置，由长电缆保护装置中的5G通信模块实现两个装置之间的通讯，实现了对长距离电缆中每一路电流进行断线、饱和等判断的功能；同时实现了故障检测及保护功能，填补了长距离电缆保护设备的空白状态；当长电缆发生故障时，长电缆保护系统能够迅速切除故障，提高了抽水蓄能变电站的运行稳定性及供电可靠性。与现有技术比较，可靠性提高，成本降低。

附图说明

图1为抽水蓄能变电站典型主接线图；

图2为基于5G网络的长电缆保护系统架构图；

图3为基于5G网络的长电缆保护装置外观示意图；

图4为基于5G网络的长电缆保护装置后视模件排布示意图;

图5为长电缆保护装置模块之间的连接示意图。

附图标记：1-输出端；2-输入端；3-长距离电缆；4-长电缆保护装置；5-操作箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1、图5所示的一种基于5G网络的长电缆保护系统，由输入端2的长电缆保护装置4和输出端1的长电缆保护装置4构成，两者为相同装置，分别安装在如图1所示输入端变电站，输出端变电站，输入端2和输出端1之间由长距离电缆3连接。长电缆保护装置4包括采集模块、5G通信模块、逻辑处理模块、跳闸模块和电源模块。

其中采集模块采集本站母线上所连接的间隔1-n的CT电流，母线电压，并将采集信息传输到5G通信模块，由5G通信模块将电流、电压信息传输至逻辑处理模块；5G通信模块负责两套长电缆保护装置4间采集信息的传输，将本装置采集到的信息转发给对侧装置，同时接收对侧装置信息并转发给逻辑处理模块；逻辑处理模块通过处理两套装置的采集信息，完成长电缆故障检测及保护功能。长电缆发生故障后，通过跳闸模块向操作箱4发送跳闸信号，由操作箱4通过操作机构完成故障切除。电源模块负责为采集模块、5G通信模块、逻辑处理模块、跳闸模块供电。

如图2所示，长电缆保护系统中，输入端2的长电缆保护装置4和输出端1的长电缆保护装置4均接入5G通信网络，装置之间使用D2D技术进行无线通信。

如图2所示，作为长电缆故障隔离手段，本系统支持跳闸模块与操作箱4通过电缆直连完成故障切除，当操作箱4具备5G通信功能，本系统同时支持5G通信模块与操作箱4通过5G网络连接完成故障切除。最终通过操作箱4的驱动操作机构，跳开输入端2的变压器高压侧开关或输出端1的馈线开关。

如图3所示，长电缆保护装置4使用标准4U半层机箱，装置面板从左向右设置指示灯显示区、液晶显示区、键盘操作区，面板下方设置一个以太网调试口，用于装置调试。

如图4所示，长电缆保护装置4的模块全部为背插式，排布顺序从右向左（后视）依次为采集模块、5G通信模块、逻辑处理模块、跳闸模块、电源模块。

本实用新型根据5G网络具有传输速度快、分布范围广等优点，实现了长距离电缆部分的故障检测及保护功能，当长电缆发生故障时，能够及时切除，提高了抽水蓄能变电站的运行稳定性及供电可靠性，与现有技术比较，可靠性提高，成本降低。

以上所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种基于5G网络的长电缆保护系统，其特征在于，包括设置在输入端和输出端的长电缆保护装置；所述长电缆保护装置包括采集模块、5G通信模块和逻辑处理模块；所述采集模块和逻辑处理模块均与5G通信模块通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的长电缆保护系统，其特征在于，所述逻辑处理模块还连接有跳闸模块；所述跳闸模块接收逻辑处理模块发送的跳闸信号并传输至操作箱。

3.根据权利要求2所述的一种基于5G网络的长电缆保护系统，其特征在于，所述跳闸模块和操作箱之间通过电缆连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于5G网络的长电缆保护系统，其特征在于，所述装置还包括电源模块；所述电源模块用于给采集模块、5G通信模块、逻辑处理模块和跳闸模块供电。

5.根据权利要求4所述的一种基于5G网络的长电缆保护系统，其特征在于，所述采集模块、5G通信模块、逻辑处理模块、跳闸模块和电源模块均为背插式模块。

6.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的长电缆保护系统，其特征在于，所述长电缆保护装置为标准4U半层机箱；所述标准4U半层机箱的面板从左向右设置有指示灯显示区、液晶显示区、键盘操作区；所述面板下方设置有以太网调试口。

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