CN2362149Y

CN2362149Y - 监狱围墙高压电网的监控装置

Info

Publication number: CN2362149Y
Application number: CN 97214090
Authority: CN
Inventors: 苏中强; 徐翏; 孙昕; 陈文江; 冯为民; 卢丽珍
Original assignee: QUZHOU POWER AUTOMATION EQUIPM
Current assignee: QUZHOU POWER AUTOMATION EQUIPM
Priority date: 1997-04-13
Filing date: 1997-04-13
Publication date: 2000-02-02
Anticipated expiration: 2007-04-13

Abstract

监狱围墙高压电网的监控装置。本实用新型涉及一种高压电网的监控装置;它改正了原电网的不足,采用了“三一转换”的防破坏技术、多台单相变压器的组合使用和数字集成电路及声光报警等技术,使电网的运行受到实时监控;本实用新型具可靠性强、灵敏度高、电网不易遭受破坏、工作性能稳定、故障少、使用寿命长、操作方便又具有设备保护系统和声光报警提示提醒装置等优点。

Description

监狱围墙高压电网的监控装置

本实用新型涉及一种高压电网的监控装置，尤其是用于监狱、看守所的高压电网的监控装置。

目前，监狱、看守所作为警戒用的高压电网大多采用单相(或三相)电，电压通过互感器由380V升至10KV的，有的则采用380V的低压电网，由于这类电网是采用熔断器(熔丝)来作保护的，当电网相间金属导线短路，其短路电流烧断熔丝，电网就无电压，就起不了防范作用，同时也极容易烧坏电气设备，所以这种电网的可靠性、灵敏度均较低，同时，还由于这类电网中无报警系统，极易遭受破坏，在电网停电，甚至在电气设备烧坏时也无人知晓，因此，达不到应有的警戒作用等疵病。

鉴于上述原因，本实用新型的任务是要设计制造出一种可靠性强、灵敏度高、围墙高压电网不易遭受破坏、具设备保护系统的、工作性能稳定的、故障少、使用寿命长、操作方便的一种监狱围墙高压电网的监控装置。

本实用新型所提出的目的是这样完成的，在设计制造该电网的监控装置时，我们是采用了以下四项技术来完成的，即采用“三一转换”的防破坏技术；采用多台单相变压器的组合使用，避免当单相供电时磁回路短路所带来的设备损坏事故，来进行设备保护；采用数字集成电路过电流速断跳闸、过电流延时跳闸保护装置来延续过电流的时间和延长切换时间来保持电网的相间高压，充分发挥电网的作用；采用高低压两侧零序过电流保护监控有无外物接触电网；采用声光报警来提示提醒。通过本装置的运用，可使高压电网的运行受到实时监控，对运行中的电网的电压和电流通过数字集成电路保护装置DPL-10进行连续地检测，当检测到的电压和电流超越人工整定的数值，数字集成电路保护装置DPL-10内部的电路输出电信号，动作相应的继电器，将原来三相供电方式由操作回路完成切断三相供电电源，转换到单相供电电源，该转换是瞬间完成的，从电网的角度看可视为连续供电，从而使电网仍然带有足够的电压实施警戒，且发出声光报警来提示、提醒；当设备损坏时相应的电压电流检测数值也必定超越保护定值，这时数字集成电路保护装置DPL-10内部的继电器动作，通过操作回路，能及时切断电源，以保护电器设备的安全。本实用新型的具体结构是由二部分构成的：即电气主回路；控制、测量、保护、信号回路。电气主回路由电源母线、刀熔开关、交流接触器及主触点、电流互感器、单相升压变压器、电压互感器、围墙电网所构成；控制、测量、保护、信号回路由控制电源母线、过流开关、带锁扣按钮、交流接触器线圈及副触点、整流变压器、单相整流桥、滤波电容器、中间继电器、数字集成电路保护装置DPL-10、信号指示灯、光字牌、声光报警器所构成；指示部分由交流电流表、交流电压表组成。控制电源母线提供交流220V的操作电源，交流接触器动作回路中串联有人工操作按钮、中间继电器接点，二台交流接触器互锁接点，即只允许一台交流接触器投入工作，保护动作后，“三一转换”，必然是原工作的交流接触器断开后，备用接触器才具备投入条件，整流变压器提供合适的电压值供整流桥，单相整流桥式电路由四只整流二极管组成，单相交流电经单相桥式整流后成为220V直流电供给保护装置工作；在单相升压变压器的低压侧并联了经交流接触器触点隔离的单相交流电源，当三相交流电源被切断后即自动投入单相交流电源，其转换功能由操作回路完成。采用多台单相变压器组合成变压器组，具体是由三台单相升压变压器组合成星形一星形(Y_n、Y_n)结线，在三相供电时作为三相变压器运行，当“三一转换”后，三台单相变压器低压侧输入同一单相电压，形成三台单相变压器，并联运行的结线，保持电网对地的高电压。采用数字集成电路保护装置DPL-10是由集成电路及电子元器件组合成的过电流继电器，低电压继电器及时间继电器，替代了原来的电磁型继电器，使之体积缩小，结构合理。采用声光报警器是由警车上的闪光灯及警笛组合一体的报警器和保护装置信号继电器接点构成，并备有直流12V蓄电池，当失去交流电时，同样可发出报警信号、警笛声在100-150米范围内均能听到，以提示、提醒。

本实用新型由于采用了“三一转换”的防破坏技术、采用多台单相变压器的组合使用，避免当单相供电时磁回路短路所带来的设备损坏事故，来进行设备保护；采用数字集成电路过电流速断跳闸、过电流延时跳闸保护装置来延续过电流的时间和延长切换时间来保持电网的相间高压电来充分发挥电网的作用，采用高低压两侧零序过电流保护、监控有无外物接触电网，采用声光报警来提示、提醒等技术，所以与旧式的高压电网相比，具有可靠性强、灵敏度高、不易遭受破坏、有设备保护和声光报警提示提醒的，工作性能稳定、使用寿命长、操作方便等优点。

本实用新型的具体结构由以下的实施例及附图给出。

图1是监狱围墙高压电网监控装置一次系统原理示意图。

图2是监狱围墙高压电网监控装置中的操作及信号回路展开示意图。

图3是监狱围墙高压电网监控装置中的数字集成电路DPL装置原理方框图。

图1、2、3中，A₁、B₁、C₁、三相400V专用电源母线；B₂、O、单相220V专用电源母线；1ZD、2ZD、三相刀熔开关；1HC、2HC、交流接触器主触点；1IH_a、1DH_b、1CH_c、2LH_a、2LH_b、2LH_c、3LH_o、4LHo电流互感器；SB、升压变压器；RD_a、RD_b、RD_c、高压熔断器；1YH_a、1YH_b、1YH_c、电压互感器；ZK、1ZK、2ZK、密封式过流双极开关；AN₁、AN₂、AN₃、AN₄、AN₅、FA₁、FA₂、带锁扣安钮；1Lp、2Lp、压板；1HC、2HC、交流接触器励磁线圈；1HD、2HD、3HD、4HD、交流电源指示灯；5HD、6HD、直流电源指示灯；11RD、12RD、熔断器；ZB整流变压器；D_1-4、D_5-6、单相整流桥；D₉充电指示灯；C₁、C₂、电解电容器；R、可调电阻；E、畜电池；1ZJ、2ZJ、中间继电器；1GP、2GP、3GP、4GP、5GP、6GP、光字牌；FM、报警器；DPL-10、数字集成电路保护装置；GB_1-3、隔离变压器；ZLB_1-4、整流滤波器；L₁、L₂、L₀₁、V＜、L₀₂、t₁/0、t₂/0、t₃/0、t₀₁/0、t₀₂/0、集成电路；D、或门电路；1TJ、1TXJ、2TJ、2TXJ、中间继电器。

在升压变压器、围墙电网等所有高、低压电气设备绝缘良好，变电所已向电网专用电源线供电，三相400V专用电源母线及单相专用电源母线已受电的状况下，我们进行下列运行准备，即三相刀熔开关1ZD、2ZD合闸，A₁₁、B₁₁、C₁₁三相带电，B₂₁单相带电，屏面指示黄、绿、红灯亮，合上密封式过流双极开关1ZK、2ZK、ZK，这时交、直流操作保护电源均有了，屏面上指示5HD、6HD交流、直流电源指示灯亮，充电指示灯D₉亮，蓄电池E充电，DPL-10面板钮子开关投入运行，装置运行指示灯亮，在电网正常运行三相送电状态下：带锁按钮AN₁、AN₂、AN₃、AN₄全部投入，交流接触器主触点1HC线圈励磁主触点接闭，升压变压器SB低压侧三相带电，经升压变压器SB升压，高压侧A、B、C三相以10KV电压向电网送电，电压互感器1YH_a、1YH_b、1YH_c带电，屏面指示三个电流表1A、2A、3A指示变压器SB空载电流及电网电容电流，三个电压表1V、2V、3V指示变压器SB低压侧电压值，三个电压表4V、5V、6V指示变压器高压侧电压值，运行电流、电压经电流互感器1LH_a、1LH_b、1LH_c、2LH_a、2LH_b、1LH_c、3LH_o、4LH_o、电压互感器1YH_a、2YH_b、1YH_c分别至数字集成电路保护装置DPL-10进行实时检测，屏面指示交流电源指示灯1HD、2HD亮，在有人将铁丝(金属导线)抛到三相电网上，这时即形成三相短路，导致变压器SB的低压侧具较大的短路电流流入，经电流互感器1LH_a、b、c、2LH_a、b、c、3LH_o、4LH_o反应表计和数字集成电路保护装置DPL-10上，当短路电流超过人工设置值(整定值)，只数字集成电路保护装置DPL-10输出电信号，中间继电器1ZJ动作，这时有以下过程：

(1)中间继电器1ZJ动作，在交流接触器1HC线圈回路串联的中间继电器1ZJ常闭接点打开，交流接触器1HC线圈失电而返回，交流接触器1HC主触点打开，变压器SB低压侧失电，电网瞬间无电。

(2)中间继电器1ZJ动作，在交流接触器2HC线圈回路串联的中间继电器1ZJ常开接点闭合，交流接触器2HC线圈受电而励磁，交流接触器2HC主触点闭合，从单相电源取用电压向三台单相变压器SB低压侧送电，经升压变压器SB升压，三台单相变压器并联运行，向电网送电，维持电网高压，屏面指示交流电源指示灯1HD、2HD灭，交流电源指示灯3HD、4HD亮，光字牌GP灯亮，声光报警器FM报警提示、提醒。

在有人直接触及电网时则即刻触电，数字集成电路保护装置DPL-10即发出触电报警信号，提示有关人员。

在变压器SB高压侧电压降低到人工整定值时，数字集成电路保护装置DPL-10即发出失压告警信号，提示有关人员。

对地触电、变压器零序电流大于人工整定值、数字集成电路保护装置即输出电信号，发出触电报警信号。

装置内部故障，自检回路工作，数字集成电路保护装置DPL-10即发出故障信号。

若运行中失去交流电源、电网被迫退出运行这时报警器FM报警提示处理。

Claims

1、监狱围墙高压电网的监控装置，该装置包括电气主回路和控制、保护、信号及测量指示回路，其特征在于电气主回路是由交流电源母线、刀熔开关、交流接触器主触头、电流互感器、单相升压变压器、围墙高压电网、电压互感器所组成；控制回路是由控制电源母线、过流开关、操作按钮、中间继电器接点、交流接触器副触点及线圈、指示灯所组成；测量指示部分由交流电压表、交流电流表所组成；保护、信号回路由直流电源、中间继电器、数字集成电路保护装置、光字牌、声光报警器所组成；电气主回路是由三相交流电源及单相交流电源经开关、接触器触头、变压器后与10kV高压电网联结；控制回路是由单相交流电源经开关、操作按钮、中间继电器接点、交流接触器励磁线圈后对电气主回路的联结；测量指示电路是由电流互感器、电压互感器对电流表、电压表的联结；保护、信号回路是DPL-10监控装置经中间继电器对控制回路的联结。

2、如权利要求1所述的监狱围墙高压电网的监控装置，其待征在于电气主回路中各元件相互之间的连接关系是：电压380V的A、B、C三相交流电源、带熔断器的三相刀熔开关、三相交流接触器主触头、二组三台单相电流互感器原边测、三台单相变压器低压侧A、B、C各相分别依此串联；三台单相变压器的高压线圈、低压线圈分别结成星形连结，高压出线与10kV三线高压电网联结；在三相交流接触器主触头的内侧与电流互感器的连结点上A、B、C分别并联在另一台三相交流接触器主触头的一侧，此交流接触器三对主触头的另一侧并连在一起经熔断器、电源闸刀接到220V单相电源上；在10KV高压电网A、B、C各相线上分别并联高压熔断器和三台单相电压互感器的高压侧，电压互感器的低压侧A、B、C各相分别连结到三块电压表和DPL-10监控装置的电压输入端。

3、如权利要求1所述的监狱围墙高压电网的监控装置，其特征在于组成控制回路各元件相互连接的关系是：从电压220V的单相电源经二个极的过流开关和二个熔断器后接到控制电路上，在控制电路的二条支路中各自串联操作按钮接点、出口中间继电器的常闭接点、另一台交流接触器的常闭接点、交流接触器的励磁线圈；各自独立的支路其首首、尾尾并联后连接到220V的控制电路总线；在各条支路中串联的操作按钮有二个按钮接点并联，一个是现按钮，一个是远方按钮；在交流接触器励磁线圈二端并联有二个指示灯，一个是现场指示，另一个是远方指示，在出口中间继电器常闭接点二端并联一块连接片。

4、如权利要求1所述的监狱围墙高压电网的监控装置，其特征在于组成测量指示部分各元件的连接关系是：从串联在电气回路中的A、B、C一组三个电流互感器的二次侧分别接到三块指针式交流电流表；从并联在10KV高压线A、B、C三相上的三台单相电压互感器的二次侧并联接到三块指针式交流电压表。

5、如权利要求1所述的监狱围墙高压电网的监控装置，其特征在于组成保护、信号回路各元件相互连接的关系是：从串联在电气主回路中的另一组A、B、C三个电流互感器二次侧接到DPL-10监控装置的电流输入端，同时从并联在电气主回路10KV高压侧A、B、C三相的三台单相电压互感器的二次侧并联连结到DPL-10监控装置的电压输入端，(与测量部分交流电压表并联)，DPL-10监控装置出线连接出口中间继电器及信号灯和声光报警器；从腔制回路的220V电源上并联整流变压器原线圈，其副线圈连接到整流桥交流端，直流侧并联有电容器，220V直流电正、负二极分别经二极过流开关接到DPL-10装置的直流电源输入端子上。