專利名稱：中低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電弧光綜合保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)中的保護(hù)裝置，具體涉及一種中低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電弧光綜合保護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在6-35KV電力系統(tǒng)中，各種類型的開(kāi)關(guān)柜因電氣設(shè)備絕緣層老化，惡劣天氣等各種原因造成開(kāi)關(guān)柜內(nèi)空氣發(fā)生電離，溫度急劇上升，繼而產(chǎn)生電弧光而導(dǎo)致兩相短路等母線故障。只要系統(tǒng)不斷電，弧光一直存在并以每秒300米的速度爆發(fā)，摧毀途中的任何物質(zhì)。電弧光能量足夠時(shí)會(huì)引起開(kāi)關(guān)柜爆炸，并產(chǎn)生連鎖反應(yīng)從而導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)癱瘓。現(xiàn)有的電弧光保護(hù)方法，就是采取最快的速度切斷故障電源。但是如何準(zhǔn)確快速判斷電弧光，如何以最快的速度切斷電源，如何保護(hù)一整套電力系統(tǒng)預(yù)防開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電弧光產(chǎn)生的危害這都是急需解決的技術(shù)問(wèn)題。現(xiàn)有市面上電弧光保護(hù)產(chǎn)品不少，但對(duì)電弧光的分析判斷不準(zhǔn)確，僅靠過(guò)電流和光強(qiáng)度分析判斷電弧光，這種方法很容易因人為因素等原因造成控制裝置誤判而導(dǎo)致局部停電，例如開(kāi)關(guān)柜門(mén)的打開(kāi)，燈光的照射，開(kāi)關(guān)合閘等都能造成電弧光的誤判。采用光強(qiáng)度和電流判斷電弧光的例如中國(guó)專利CN200920295015.X ； 和中國(guó)專利CN201020111046. 8等，上述對(duì)電弧光的判斷都比較單一不能解決電弧光的判斷準(zhǔn)確的問(wèn)題。并且很多產(chǎn)品及專利(例如中國(guó)專利CN201020213776. 9)只能保護(hù)單一的開(kāi)關(guān)柜，不能有效的保護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng)?，F(xiàn)在的不少電弧光保護(hù)裝置也配有快速I(mǎi)MS跳閘信號(hào)輸出，但是電力系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)種類繁多，不能提供有效的控制開(kāi)關(guān)接口。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供了一種中低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電弧光綜合保護(hù)系統(tǒng)，其可對(duì)電弧光采取綜合分析判斷，并配備多種輸出跳閘信號(hào)接口，從而更好地保護(hù)了電力設(shè)備及操作人員人身安全。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其目的所采取的技術(shù)方案；中低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電弧光綜合保護(hù)系統(tǒng)， 包括主控制器和若干個(gè)從控制器，所述主控制器置于進(jìn)線柜內(nèi)，所述從控制器置于各自出線柜內(nèi)，主控制器和各個(gè)從控制器置構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)；主、從控制器設(shè)通信接口實(shí)現(xiàn)其間通信；所述主控制器設(shè)485通信串口，與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)終端通信；主、從控制器均設(shè)有與之連接的電流傳感器CT、弧光傳感器OT和聲波傳感器ST。所述弧光傳感器OT采用型號(hào)為PNl 1528的弧光傳感器。所述主、從控制器分別設(shè)有光纖接口、電脈沖接口和繼電器接口。本發(fā)明的工作原理當(dāng)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)有電弧光產(chǎn)生時(shí)，控制器采集到電流傳感器CT的信號(hào)超過(guò)整定值，弧光傳感器OT的信號(hào)超過(guò)整定值，聲波傳感器ST的信號(hào)也超過(guò)整定值， 三種信號(hào)是與的關(guān)系即同時(shí)滿足條件時(shí)，控制器采取相應(yīng)動(dòng)作。主控制器可控制高位電閘動(dòng)作，從控制器控制低位電閘動(dòng)作。本發(fā)明的有益效果能有效預(yù)防6_35kv電力系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)柜內(nèi)產(chǎn)生的電弧光對(duì)電力設(shè)備及操作人員造成的危害，對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行起到良好的保護(hù)作用。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的聲波傳感器ST電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3a_c是本發(fā)明控制器輸出原理圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，本發(fā)明適用在6-36KV電力系統(tǒng)中，本發(fā)明包括主控制器2、第一從控制器4-1和第二從控制器4-2 (根據(jù)實(shí)際需要還可設(shè)第三、第四從控制器……)。主控制器2 置于進(jìn)線柜3內(nèi)，從控制器置于各自出線柜5-1內(nèi)，主控制器2和各個(gè)從控制器置構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)。主、從控制器設(shè)通信接口實(shí)現(xiàn)其間通信，如主、從控制器之間可采用光纖7通信; 也可設(shè)電脈沖接口，由Ql，Q2構(gòu)成的MOS管輸出電路，可接入脈沖變壓器后直接控制SCR的開(kāi)關(guān)。主控制器2設(shè)485通信串口 8與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)終端1通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。主、從控制器均設(shè)有與之連接的電流傳感器CT、弧光傳感器OT和聲波傳感器ST。其中電流傳感器CT 內(nèi)置于母線室6-1中，弧光傳感器OT內(nèi)置于斷路器室6-2中，聲波傳感器ST內(nèi)置于電纜室 6-3中(圖1中僅表示了其中一個(gè)從控制器與三種傳感器的連接，其余因結(jié)構(gòu)相同省略)?；」鈧鞲衅鱋T采用型號(hào)為PN11528的弧光傳感器。主、從控制器分別設(shè)有光纖接口、電脈沖接口和繼電器接口。電弧光分析判斷主要依據(jù)為電流傳感器CT的信號(hào)過(guò)流，弧光傳感器OT捕捉到強(qiáng)電光，聲波傳感器ST捕捉到超聲波。對(duì)電弧光的判斷方式上采取綜合判斷方式，當(dāng)電弧光發(fā)生時(shí)，故障相電流達(dá)到正常情況下數(shù)倍以上，空氣電離產(chǎn)生耀眼的弧光及刺耳的高頻聲波?？刂破鲝囊陨蠗l件作為判斷依據(jù)，把傳感器采集到的數(shù)據(jù)送至中央處理器綜合分析判斷后再進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。圖2為聲波傳感器ST電路原理圖，圖上所標(biāo)識(shí)符號(hào)Yl為壓電陶瓷，電路主要由放大器0P37構(gòu)成的兩級(jí)放大電路，由運(yùn)放TL082構(gòu)成的二階帶通濾波電路。因電弧光產(chǎn)生的聲波頻率高，傳入的信號(hào)比較弱，為毫伏級(jí)，因此設(shè)計(jì)兩級(jí)放大，共放大約5000倍?？紤]到在復(fù)雜的工作環(huán)境中，為了防止不同頻率的聲波干擾，設(shè)計(jì)了由運(yùn)放TL082構(gòu)成的高精度帶通濾波電路，對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn)行濾波，然后傳輸至AD采樣。圖3a_c為控制器的多種輸出接口方式及電路圖。其中
圖3a為光纖接口，控制器輸出信號(hào)經(jīng)光纖發(fā)射器通過(guò)光纖傳輸光信號(hào)，可接入光控開(kāi)關(guān)，光控可控硅等。圖3b為電脈沖接口，由Ql，Q2構(gòu)成的MOS管輸出電路，可接入脈沖變壓器后直接控制SCR的開(kāi)關(guān)。
圖3c為繼電器接口，可以直接控制斷路器等。本發(fā)明對(duì)電弧光的判斷方式上采取綜合判斷方式，當(dāng)電弧光發(fā)生時(shí)，故障相電流達(dá)到正常情況下數(shù)倍以上，空氣電離產(chǎn)生耀眼的弧光及刺耳的高頻聲波?？刂破鲝囊陨蠗l件作為判斷依據(jù)，把傳感器采集到的數(shù)據(jù)送至中央處理器綜合分析判斷后再進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。當(dāng)從控制器因電流過(guò)大或其它設(shè)備故障等因素導(dǎo)致不能跳開(kāi)斷路器時(shí)，可通過(guò)光纖向主控制器發(fā)送信號(hào)，主控制器跳開(kāi)進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜斷路器，從而保護(hù)了出線開(kāi)關(guān)柜和整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。主控制器不僅通過(guò)光纖和各從控制器間通訊，并采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)485接口可與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)終端通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。本發(fā)明是一整套的電力系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜保護(hù)方案，不僅對(duì)開(kāi)光柜內(nèi)電弧光的判斷方式新穎有效，并且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，可廣泛應(yīng)用于中低壓電力系統(tǒng)中，預(yù)防電弧光造成的事故發(fā)生，保護(hù)電網(wǎng)安全正常運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.中低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電弧光綜合保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括主控制器和若干個(gè)從控制器，所述主控制器置于進(jìn)線柜內(nèi)，所述從控制器置于各自出線柜內(nèi)，主控制器和各個(gè)從控制器置構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)；主、從控制器設(shè)通信接口實(shí)現(xiàn)其間通信；所述主控制器還設(shè) 485通信串口，與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)終端通信；主、從控制器均設(shè)有與之連接的電流傳感器CT、弧光傳感器OT和聲波傳感器ST。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電弧光綜合保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述弧光傳感器OT采用型號(hào)為PN11528的弧光傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電弧光綜合保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述聲波傳感器ST的電路由集成運(yùn)算放大器芯片0P37構(gòu)成的兩級(jí)放大電路，由集成運(yùn)算放大器芯片TL082構(gòu)成的二階帶通濾波電路構(gòu)成，所述二階帶通濾波電路，對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn)行濾波，然后傳輸至AD采樣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電弧光綜合保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述主、 從控制器分別設(shè)有光纖接口、電脈沖接口和繼電器接口。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種中低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電弧光綜合保護(hù)系統(tǒng)，用于6-35KV電力網(wǎng)中，其包括主控制器和若干個(gè)從控制器，所述主控制器置于進(jìn)線柜內(nèi)，所述從控制器置于各自出線柜內(nèi)，主控制器和各個(gè)從控制器置構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)；主、從控制器之間采用光纖通信；所述主控制器設(shè)485通信串口，與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)終端通信；主、從控制器均設(shè)有與之連接的電流傳感器CT、弧光傳感器OT和聲波傳感器ST。本發(fā)明可快速分析判斷故障類型并對(duì)斷路器進(jìn)行跳閘切斷電網(wǎng)電源，從而預(yù)防了電弧光的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)H02H7/22GK102280863SQ20111022724
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者張國(guó)勇, 潘寧 申請(qǐng)人:安徽徽電科技股份有限公司