本實(shí)用新型涉及母線(xiàn)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種即插即用的母線(xiàn)保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

常規(guī)站母線(xiàn)保護(hù)可靠性高、技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定，但存在回路復(fù)雜、保護(hù)裝置及二次回路通用性差、技術(shù)要求高、整改反措難和運(yùn)行維護(hù)工作量大等問(wèn)題，為此，智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。智能電網(wǎng)以高速網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)為信息傳輸基礎(chǔ)，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和檢測(cè)等功能。智能變電站有三個(gè)關(guān)鍵特征，一是通過(guò)增加合并單元和智能終端等過(guò)程層設(shè)備，實(shí)現(xiàn)模擬電信號(hào)與數(shù)字光信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換；二是利用光纖取代常規(guī)變電站的電纜實(shí)現(xiàn)過(guò)程層設(shè)備與間隔層設(shè)備之間的連接；三是采用統(tǒng)一的IEC61850通信規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)層間設(shè)備及層內(nèi)設(shè)備的信息交互?；谝陨先筇卣鳎悄茈娋W(wǎng)大大簡(jiǎn)化了變電站的二次回路，降低了施工、運(yùn)行和維護(hù)的工作量。

智能站代表著技術(shù)發(fā)展的方向、前景廣闊，然而目前仍處于發(fā)展過(guò)渡階段、技術(shù)不成熟，配置方案復(fù)雜多樣不統(tǒng)一，特別是存在著以下問(wèn)題和不足，一是利用光纖實(shí)現(xiàn)過(guò)程層與間隔層之間信息的傳遞，光纖長(zhǎng)度較長(zhǎng)，容易出現(xiàn)故障；二是在過(guò)程層增加了合并單元和智能終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，電壓、電流和開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息的采集，以及分合閘信號(hào)的傳遞，而合并單元(MU)和智能終端(ST)設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量差，經(jīng)常發(fā)生故障；三是過(guò)程層與間隔層之間的信息傳遞依靠網(wǎng)絡(luò)，而運(yùn)維人員現(xiàn)有的技術(shù)水平難以滿(mǎn)足通信新技術(shù)應(yīng)用要求，調(diào)試消缺過(guò)度依賴(lài)廠家，安全運(yùn)行存在較大的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提出了一種即插即用的母線(xiàn)保護(hù)裝置，該裝置就地安裝于電壓互感器間隔內(nèi)，并以模擬量的形式接入由I母和II母電壓互感器采集的母線(xiàn)電壓。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的具體方案如下：

一種即插即用的母線(xiàn)保護(hù)裝置，包括：電源模塊、交流模塊、濾波模塊、SV/GOOSE模塊、通信模塊、CPU模塊、信號(hào)模塊和溫控模塊；

所述電源模塊、交流模塊、濾波模塊、SV/GOOSE模塊、通信模塊、CPU模塊、信號(hào)模塊和溫控模塊通過(guò)母線(xiàn)保護(hù)裝置主板實(shí)現(xiàn)互連；

所述溫控模塊與匯控柜連接，用于實(shí)時(shí)采集匯控柜溫濕度，并將采集到的匯控柜溫濕度信息傳送至CPU模塊。

進(jìn)一步地，所述交流模塊與I母線(xiàn)和II母線(xiàn)的電壓互感器分別連接，用于采集I母線(xiàn)和II母線(xiàn)的三相電壓；所述交流模塊通過(guò)母線(xiàn)保護(hù)裝置主板與濾波模塊連接。

進(jìn)一步地，所述通信模塊包括RJ-45百兆以太網(wǎng)接口、RS-485外部通信接口、PPS/IRIG-B差分對(duì)時(shí)接口以及232打印機(jī)接口。

進(jìn)一步地，所述CPU模塊包括相互連接的數(shù)字信號(hào)處理器和16位高精度ADC。

進(jìn)一步地，所述信號(hào)模塊與CPU模塊連接，所述信號(hào)模塊包括報(bào)警裝置和閉鎖裝置，用于實(shí)現(xiàn)裝置報(bào)警和裝置閉鎖。

進(jìn)一步地，所述SV/GOOSE模塊包括：SV直連光纖和GOOSE直連光纖；所述SV直連光纖與各線(xiàn)路或母聯(lián)保護(hù)裝置連接，用于傳輸三相間隔電流信息；所述GOOSE直連光纖與各線(xiàn)路、變壓器或母聯(lián)保護(hù)裝置連接，用于傳輸開(kāi)關(guān)量信息。

進(jìn)一步地，母線(xiàn)保護(hù)裝置通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)航空插頭與電力系統(tǒng)一次設(shè)備聯(lián)接，通過(guò)SV/GOOSE模塊與電力系統(tǒng)二次設(shè)備聯(lián)接。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型裝置一二次設(shè)備間回路非常簡(jiǎn)單、清晰，與一次設(shè)備僅通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)航空插頭聯(lián)接、與其他二次設(shè)備僅通過(guò)兩根直連光纖相連，真正實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備即插即用，設(shè)備缺陷消除、大修定檢、技改更換、一次間隔調(diào)整二次設(shè)備搬遷等常規(guī)運(yùn)維工作簡(jiǎn)單方便、快速高效。

本實(shí)用新型裝置集成了合并單元和智能終端的功能，取消合并單元和智能終端，使網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由原來(lái)的站控層、間隔層和過(guò)程層簡(jiǎn)化為站控層和就地間隔層。

針對(duì)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴及對(duì)運(yùn)維人員運(yùn)維水平要求較高的問(wèn)題，建立了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)SV/GOOSE直連網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了線(xiàn)路保護(hù)裝置與母線(xiàn)保護(hù)裝置間信息的實(shí)時(shí)可靠傳輸。

與現(xiàn)有的線(xiàn)路保護(hù)裝置相比，二次回路統(tǒng)一、簡(jiǎn)單、清晰，通用性強(qiáng)、便于回路缺陷排查；保護(hù)裝置獨(dú)立性強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定、可靠；各保護(hù)間隔間信息傳輸?shù)目煽啃愿摺?/p>

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型母線(xiàn)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型母線(xiàn)保護(hù)裝置與電力設(shè)備連接示意圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

一種即插即用的母線(xiàn)保護(hù)裝置，如圖1所示，包括：電源模塊、交流模塊、濾波模塊、SV/GOOSE模塊、通信模塊、CPU模塊、信號(hào)模塊和溫控模塊；上述各個(gè)模塊通過(guò)母線(xiàn)保護(hù)裝置主板實(shí)現(xiàn)互連；其中，

母線(xiàn)保護(hù)裝置主板的作用是提供連接總線(xiàn)，使得連接在母線(xiàn)保護(hù)裝置主板上的各模塊之間實(shí)現(xiàn)互連。

電源模塊：電源模塊為裝置提供電源供應(yīng)，輸入電源的額定電壓為220V和110V自適應(yīng)。

交流模塊：交流模塊與I母線(xiàn)和II母線(xiàn)的電壓互感器分別連接，用于采集I母線(xiàn)和II母線(xiàn)的三相電壓；交流模塊通過(guò)母線(xiàn)保護(hù)裝置主板與濾波模塊連接。

濾波模塊：交流模塊采集三相電壓后濾掉高頻分量，保留工頻故障量，用于進(jìn)行故障判別。

SV/GOOSE模塊：包括SV直連光纖和GOOSE直連光纖；各線(xiàn)路或母聯(lián)保護(hù)裝置通過(guò)SV直連光纖將三相間隔電流傳輸給母線(xiàn)保護(hù)裝置，另一根GOOSE直連光纖實(shí)現(xiàn)各線(xiàn)路、變壓器或母聯(lián)保護(hù)與母線(xiàn)保護(hù)之間開(kāi)關(guān)量等信息的交換，同時(shí)，母線(xiàn)保護(hù)裝置動(dòng)作后，跳閘命令通過(guò)GOOSE直連光纖傳輸給相應(yīng)間隔的線(xiàn)路或母聯(lián)保護(hù)裝置。

通信模塊：通過(guò)母線(xiàn)保護(hù)裝置主板接收裝置內(nèi)其他模塊的數(shù)據(jù)，通信模塊具有2路RJ-45百兆以太網(wǎng)接口、2路RS-485外部通信接口、1路PPS/IRIG-B差分對(duì)時(shí)接口和1路232打印機(jī)接口。

CPU模塊：由高性能的數(shù)字信號(hào)處理器、同步采樣的16位高精度ADC以及其他外設(shè)組成。模塊完成模擬量數(shù)據(jù)采集功能、接收其他支路采樣數(shù)據(jù)、保護(hù)邏輯判斷和跳閘出口等功能。

雙重化的采樣通道和數(shù)字信號(hào)處理器，有效提高裝置的可靠性。

信號(hào)模塊：與CPU模塊連接，信號(hào)模塊包括報(bào)警裝置和閉鎖裝置，用于實(shí)現(xiàn)裝置報(bào)警和裝置閉鎖。該模塊將5V的動(dòng)作信號(hào)經(jīng)三極管轉(zhuǎn)化為24V信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)繼電器。正常運(yùn)行時(shí)，該模塊會(huì)對(duì)所有三極管的出口進(jìn)行檢查，若有錯(cuò)誤則告警并閉鎖保護(hù)。該模塊設(shè)置了總啟動(dòng)繼電器，當(dāng)CPU滿(mǎn)足啟動(dòng)條件，則該繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，開(kāi)放出口繼電器的正電源。

溫控模塊：因母線(xiàn)保護(hù)裝置就地安裝，裝置的發(fā)熱量很大，尤其在夏天，匯控柜的溫度很高，對(duì)裝置的壽命及安全運(yùn)行危害很大，本模塊可實(shí)時(shí)采集匯控柜溫濕度，并通過(guò)CPU模塊對(duì)溫濕度進(jìn)行控制，確保裝置運(yùn)行環(huán)境溫濕度滿(mǎn)足相關(guān)要求。

需要說(shuō)明的是，本裝置中涉及到的CPU模塊采用現(xiàn)有型號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理器即可實(shí)現(xiàn)，無(wú)需進(jìn)行改進(jìn)。

如圖2所示，母線(xiàn)保護(hù)裝置就地安裝于電壓互感器間隔內(nèi)，并以模擬量的形式接入由I母和II母電壓互感器采集的母線(xiàn)電壓。

母線(xiàn)保護(hù)裝置與電力系統(tǒng)一次設(shè)備僅通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)航空插頭連接；母線(xiàn)保護(hù)裝置與各線(xiàn)路或母聯(lián)保護(hù)裝置分別通過(guò)SV/GOOSE模塊實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接連接。

各線(xiàn)路或母聯(lián)保護(hù)裝置通過(guò)SV直連光纖將三相間隔電流傳輸給母線(xiàn)保護(hù)裝置，另一根GOOSE直連光纖實(shí)現(xiàn)各線(xiàn)路、變壓器或母聯(lián)保護(hù)與母線(xiàn)保護(hù)之間開(kāi)關(guān)量等信息的交換，同時(shí)，母線(xiàn)保護(hù)裝置動(dòng)作后，跳閘命令通過(guò)GOOSE直連光纖傳輸給相應(yīng)間隔的線(xiàn)路或母聯(lián)保護(hù)裝置并直接通過(guò)二次電纜作用于開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

母線(xiàn)保護(hù)裝置集成了合并單元和智能終端的功能，將網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由原來(lái)的三層簡(jiǎn)化為兩層，即由過(guò)程層、間隔層和站控層簡(jiǎn)化為就地間隔層和站控層，解決了合并單元和智能終端不可靠的問(wèn)題。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。