本實用新型涉及一種快速保護系統(tǒng),特別是涉及一種基于光耦的電流閉鎖式中低壓母線快速保護裝置。
背景技術(shù):
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縱觀我國各地的中低壓供配電系統(tǒng),裝設(shè)有中低壓母線專用保護的場合是比較少的,雖然我國大范圍內(nèi)的變電站已經(jīng)完成了改造,基本上實行了微機保護,但對于實施了微機保護的變電所變壓器的中低壓側(cè)充其量也是配置了高定值和低定值母線保護,而對于沒有實施微機保護的農(nóng)村變電所而言,母線保護也只能靠上一級的保護延時動作切除;中低壓母線故障,雖然不會像高壓或超高壓系統(tǒng)母線故障那樣造成系統(tǒng)失穩(wěn)、大面積停電等造成極其嚴(yán)重的災(zāi)難性后果,但其危害也是很大的,由于中低壓母線出線條數(shù)多,操作頻繁,三相導(dǎo)體線間距離以及與大地的距離都比較近,容易受小動物危害,設(shè)備制造質(zhì)量比高壓設(shè)備差等原因,中低壓母線的短路故障幾率要比高壓或超高壓母線高得多,故障保護時,由相鄰設(shè)備的后備保護切除母線故障需經(jīng)一定延時才能實現(xiàn),使得不少原本可以快速消除的故障被發(fā)展、擴大,造成配電裝置嚴(yán)重?zé)龤В╇婇L期不能恢復(fù)等嚴(yán)重事故,特別是在一些重要的用戶變電站和發(fā)電廠的廠用系統(tǒng),處理不當(dāng)會造成重大的經(jīng)濟損失。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種動作迅速、可靠性高的基于光耦的電流閉鎖式中低壓母線快速保護裝置。
本實用新型為解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
一種基于光耦的電流閉鎖式中低壓母線快速保護裝置,包括控制器、信號發(fā)送模塊和信號接收模塊,所述控制器接收信息采集模塊發(fā)來的過電流信號經(jīng)所述信號發(fā)送模塊導(dǎo)通光耦,經(jīng)光耦將過電流信號傳給所述信號接收模塊,所述信號接收模塊接收到信號后啟動保護單元,所述保護單元使母線快速閉鎖保護模塊動作,所述保護單元與所述控制器相互連接,所述控制器經(jīng)通信模塊將結(jié)果輸送到終端上,電源模塊給整個系統(tǒng)供電。
所述信息采集模塊用于母線上電流信號的采集,所述控制器是具有I/O端口以及數(shù)模轉(zhuǎn)換的單片機,所述控制器將信息采集模塊采集的母線上電流模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,然后進行分析處理,得出結(jié)果。
所述信號發(fā)送模塊通過所述控制器上的兩個I/O口實時的發(fā)送經(jīng)所述控制器處理過的信號,當(dāng)發(fā)送的信號是過電流信號時,光耦導(dǎo)通,通過另外一個I/O口將信號傳輸給信號接收模塊。
所述保護單元用于全系統(tǒng)的保護,當(dāng)有故障信號產(chǎn)生時,保護單元快速啟動母線快速閉鎖模塊,實現(xiàn)母線的閉鎖式保護。
所述電源模塊用于全系統(tǒng)的供電,所述通信模塊可以是無線或有線傳輸,所述終端可以是電腦或手機,所述終端上有報警顯示功能。
本實用新型的積極有益效果是:
1、本實用新型中利用了光耦的速動性,故障信號傳輸延時時理論上等于光耦的動作時間,一般不大于40us,動作迅速,可靠性和靈敏性都較高,能夠快速保護信號母線,大大縮減了母線保護的動作時間。
2、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單,不需要單獨設(shè)立設(shè)備,只需要在綜合保護上增加構(gòu)成母線快速接點的配合接點,增加的電纜也不多,并且該系統(tǒng)不存在與線路保護的時間配合,可以快速切除故障。
3、本實用新型無需復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu),占用空間小,簡單的電路結(jié)構(gòu)保證了能更好地減少系統(tǒng)與其他模塊間的電磁干擾,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
附圖說明:
圖1是本實用新型基于光耦的電流閉鎖式中低壓母線快速保護裝置的結(jié)構(gòu)示意框圖。
具體實施方式:
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的解釋和說明:
參見圖1:圖中,1-控制器,2-信息采集模塊,3-信號發(fā)送模塊,4-光耦,5-信號接收模塊,6-保護單元,7-母線快速閉鎖保護模塊,8-通信模塊,9-終端,10-電源模塊。
實施例:一種基于光耦的電流閉鎖式中低壓母線快速保護裝置,包括控制器1、信號發(fā)送模塊3和信號接收模塊5,控制器1接收信息采集模塊2發(fā)來的過電流信號經(jīng)信號發(fā)送模塊3導(dǎo)通光耦4,經(jīng)光耦4將過電流信號傳給信號接收模塊5,信號接收模塊5接收到信號后啟動保護單元6,保護單元6使母線快速閉鎖保護模塊7動作,保護單元6與控制器1相互連接,控制器1經(jīng)通信模塊8將結(jié)果輸送到終端9上,電源模塊10給整個系統(tǒng)供電。
信息采集模塊2用于母線上電流信號的采集,控制器1是具有I/O端口以及數(shù)模轉(zhuǎn)換的采用Cortex-M3內(nèi)核中央處理器的單片機,控制器1將信息采集模塊2采集的母線上電流模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,然后進行分析處理,得出結(jié)果。
信號發(fā)送模塊3通過控制器1上的兩個I/O口實時的發(fā)送經(jīng)控制器1處理過的信號,當(dāng)發(fā)送的信號是過電流信號時,光耦4導(dǎo)通,通過另外一個I/O口將信號傳輸給信號接收模塊5,光耦4是光電耦合器。
保護單元6用于全系統(tǒng)的保護,當(dāng)有故障信號產(chǎn)生時,保護單元6快速啟動母線快速閉鎖模塊7,實現(xiàn)母線的閉鎖式保護。
電源模塊10用于全系統(tǒng)的供電,通信模塊8可以是無線或有線傳輸,終端9可以是電腦或手機,終端9上有報警顯示功能,報警并顯示其故障分布點。
操作時,當(dāng)有母線上過電流的故障產(chǎn)生時,通過控制器1導(dǎo)通光耦4將信號傳給保護單元6,保護單元6啟動母線快速閉鎖保護模塊7,實現(xiàn)母線的快速性保護,并且控制器1將通過有線或無線將故障點傳到終端9上,并顯示其故障分布點且報警提示。
以上所述,僅是本實用新型的優(yōu)先實施例而已,并未對本實用新型作任何形式上的限制,凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。