專利名稱：一種電源連續(xù)供電保障裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及中壓供電裝置設計和應用技術領域，特別提供了一種電源連續(xù)供電
保障裝置。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，以用于城市軌道交通系統(tǒng)或者工廠用電中壓供電系統(tǒng)的中壓供電系統(tǒng)為例，電源連續(xù)供電裝置有很多形式，但是他們通常采用較為復雜的電氣設計方案，需要配套很多繼電器組、備用電源自投裝置，而且普遍存在著造價昂貴、使用和維護要求高，技術效果有限的問題。因此，人們期望獲得一種技術效果較好的電源連續(xù)供電保障裝置。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種技術效果較好的電源連續(xù)供電保障裝置，其主要用于城市軌道交通系統(tǒng)或者工廠用電中壓供電系統(tǒng)，供電電壓通常為IOkV左右。本發(fā)明提供了一種電源連續(xù)供電保障裝置，其特征在于其具體由2 - 16個連續(xù)供電保障單元構成，各個連續(xù)供電保障單元分別連接在各自對應的母線I上，且各個連續(xù)供電保障單元之間通過選擇開關2連接在一起；選擇開關2具體為M選N開關用于在不同的連續(xù)供電保障單元中選通其中至少一個，也可以同時控制多個(N個)用電電路，M=2-20,N=1-6 ；
各個連續(xù)供電保障單元的構成如下進線端子3、電流互感模塊4、斷路器5、電壓互感模塊6 ;其中，斷路器5和電壓互感模塊6分別連接在母線I上，斷路器5的另一端還連接著進線端子3，電流互感模塊4布置在進線端子3附近；
所述電源連續(xù)供電保障裝置中還設置有進線保護控制器7，進線保護控制器7分別連接著各個連續(xù)供電保障單元中的電流互感模塊4、斷路器5、電壓互感模塊6 ；
進線保護控制器7內部具體構成如下斷路器狀態(tài)檢測模塊8、選擇開關狀態(tài)檢測模塊9、斷路器分合閘執(zhí)行模塊10、選擇開關選擇動作執(zhí)行模塊11 ;其中斷路器狀態(tài)檢測模塊8連接著斷路器5，斷路器分合閘執(zhí)行模塊10連接著斷路器5的動作執(zhí)行機構。
本發(fā)明所述電源連續(xù)供電保障裝置，還要求保護下述優(yōu)選內容
所述電源連續(xù)供電保障裝置具體由2 - 6個連續(xù)供電保障單元構成；M=2-6，N=O. 5M ；所述電流互感模塊4具體為二相或三相配置的閉口式電流互感器，其接線方式為以下幾種之一單相、三相星形、不完全星形。進一步優(yōu)選所述電源連續(xù)供電保障裝置具體由2或4個連續(xù)供電保障單元構成。所述進線保護控制器7具體是以下兩者之一其一，計算機控制中心和對應的接口、外部設備的組合；其二，DUM160通用型保護裝置，借助于DUM160通用型保護裝置可以進一步簡化以計算機控制系統(tǒng)為代表的電源連續(xù)供電控制系統(tǒng)的結構，同時進一步提高系統(tǒng)集成度，強化技術效果。
下面介紹關于DUM160通用型保護裝置的相關知識
DUM160通用型保護裝置(以下簡稱DUM160)是集保護、監(jiān)視、控制、人機接口、通信等多種功能于一體，同時溶入了先進的軟件二次設計思想，真正意義上實現(xiàn)在線可編程功能(包括保護可編程和控制可編程)的數(shù)字式多功能繼電器。DUM160具有通用性強，應用面廣的特點，能適用于66kV及以下電壓等級非直接接地電網(wǎng)的各類電氣設備和線路的主保護或后備保護。通常采用DUM160 —種型號產品就能滿足變電站要求的保護和自動化功能，減少了維護工作量和備品備件。1.1應用范圍進線保護、出線保護、母線分段保護、進線或母分備自投保護、廠用變壓器保護、高壓電動機保護、高壓電容器保護、高壓電抗器保護。1. 2主要特點
集保護、監(jiān)視、控制、人機接口、通信等多種功能于一體；專門針對開關柜進行“單元化”設計，一臺裝置即可完成開關柜內所有的自動化功能，簡化了開關柜二次設計和施工，代替了各種常規(guī)繼電器和測量儀表，節(jié)省了大量的安裝空間和控制電纜。在線保護和控制可編程，采用電氣工作人員熟悉的梯形圖(LAD)編程，符合IEC1131-3標準；通用性強，內置保護庫，用戶可根據(jù)運行需要配置相應的保護，減少了裝置類型和備品備件。采用32位數(shù)字信號處理器(DSP)，具有先進內核結構、高速運算能力和實時信號處理等優(yōu)良特性，過去由于CPU性能等因素而無法實現(xiàn)的保護算法可輕松實現(xiàn)。DeviceNet (CAN)現(xiàn)場總線通信,具有出錯巾貞自動重發(fā)和故障節(jié)點自動脫離等糾錯機制，保證信息傳輸?shù)膶崟r性和可靠性。最高速率IMbps,最長距離IOkm, —條總線最多允許掛接110個設備。全封閉金屬機箱，防水，防塵，并具有很強的抗靜電、抗電磁干擾和抗機械振動能力；既可分布式就地安裝在開關柜上，也可集中組屏安裝；裝置結構合理，便于安裝、配線和調試。表面貼工藝，重要器件(如電源模塊、互感器、繼電器、液晶顯示屏、接線端子等)均采用國內外知名企業(yè)的成熟產品，平均無故障時間達100,000小時。完善的自檢能力，發(fā)現(xiàn)裝置異常能自動告警；具有自保護能力，有效防止接線錯誤或非正常運行引起的裝置永久性損壞；免維護設計，無需在現(xiàn)場調整采樣精度，測量精度不會因為環(huán)境改變和長期運行引起誤差增大。國際通用輸入電源模塊，兼容85 264V交流或直流工作電源，更在電源跌落和電壓突變方面有出色表現(xiàn)。斷路器操作回路具有交直流通用的硬件防跳閉鎖模塊，分/合閘操作回路的電流大小不影響模塊正常工作。強化的斷路器操作管理功能，對各種運行方式的變電站、配電站均能適用。開關量輸入支持直接跳閘或告警，用于瓦斯、溫度等重要保護或聯(lián)鎖跳閘。采用可設置變位確認時間窗技術，有效消除開關接點抖動和電磁干擾，保證遙信正確率達100%。人機接口符合人機工程設計要求，帶背光圖形液晶，菜單化設計，全中文顯示，合理化屏幕保護控制。顯示內容包括測量數(shù)據(jù)、開關量狀態(tài)、實時波形、事件記錄、故障錄波、保護定值和系統(tǒng)參數(shù)等。具有事件記錄功能，可記錄與電力系統(tǒng)安全運行相關的所有事件，時間分辨率小于lms，可在線記錄事件96條，掉電不丟失，便于分析故障原因和診斷設備缺陷。具有故障錄波功能，可真實記錄故障前后的電流、電壓、開關狀態(tài)等信息，記錄密度每周波24點，記錄長度達100個周波，掉電不丟失。具有多套保護定值手動和自動切換功能。裝置能自動識別電氣運行方式的變化，并自動切換保護定值區(qū)，特別適合于無人值班和電氣運行方式經常變化的場合。1. 3保護功能DUM160保護功能配置如下
I)電流速斷保護(帶方向閉鎖、低壓閉鎖、定值加倍);2)限時電流速斷保護(帶方向閉鎖、低壓閉鎖、定值加倍);3)定時限過流保護(帶方向閉鎖、低壓閉鎖、保護退出)；4)反時限過流保護(IEC標準反時限四種特性曲線)；5)后加速保護；6)過負荷保護；7)負序電流保護；8)零序電流保護；9)單相接地選線保護(可選五次諧波方向判據(jù));10)過電壓保護；11)低電壓保護；12)失壓保護；13)負序電壓保護；14)零序電壓保護；15)復合電壓過流保護；16)低周減載保護(帶電壓閉鎖、滑差閉鎖、欠流閉鎖)； 17)低壓解列保護(帶滑差閉鎖、欠流閉鎖)；18)重合閘保護(帶檢無壓、檢同期)；19)備自投保護；20)過熱保護；21)逆功率保護；22)啟動時間過長保護；23)定時限Ix過流保護；24)反時限Ix過流保護(IEC標準反時限四種特性曲線);25)保護選項電動機保護(如果投入電動機保護功能，則電流速斷保護和限時電流速斷保護具有在電動機啟動時間內定值自動加倍功能；定時限過流保護具有在電動機啟動時間內保護自動退出功能。);26 )保護選項方向閉鎖(如果投入方向閉鎖功能，則電流速斷保護、限時電流速斷保護和定時限過流保護具有方向閉鎖功能)；27)保護選項低壓閉鎖(如果投入低壓閉鎖功能，則電流速斷保護、限時電流速斷保護和定時限過流保護具有低壓閉鎖功能。)；28)自定義保護I 8 (自定義保護用于實現(xiàn)瓦斯、溫度等非電量保護，也可實現(xiàn)標準保護庫中未提供的特殊保護。)。
DUM160保護功能的優(yōu)點
I)保護庫中配置有二十幾種常用保護，滿足用戶對不同電氣設備或線路的保護要求。2)用戶可根據(jù)實際運行需要配置相應的保護，真正實現(xiàn)為用戶“量身定做”。3)自定義保護功能可實現(xiàn)標準保護庫中未提供的特殊保護，最大限度的滿足用戶要求。4)結合梯形圖可編程功能，可實現(xiàn)保護動態(tài)投退和出口重定向，所有保護出口(即保護動作后的行為)均可配置成是否跳閘和是否發(fā)告警或故障信號，也可經梯形圖編程實現(xiàn)特殊要求的出口，提高了保護應用的靈活性。5)各保護功能相對獨立，保護定值、時限、閉鎖條件和保護投退可獨立整定和配置。6)保護功能的實現(xiàn)不依賴于通信網(wǎng)絡，滿足電力系統(tǒng)對保護的可靠性要求。7)支持多套保護定值手動和自動切換，更適合于電氣運行方式經常變化的場合。8)與事件記錄、故障錄波、通信功能緊密配合，使繼電保護技術的應用達到一個新的水平。1. 4測量功能DUM160能夠顯示與保護相關的二次側數(shù)據(jù)，便于用戶調試和分析，具體如下1)三相保護電流(IA、IB、IC) ;2)零序電流(310)、負序電流(312) ;3)頻率(F) ;4)三相相電壓(Ua、Ub、Uc) ;5)三相線電壓(Uab、Ubc、Uca) ;6)零序電壓(3U0)、負序電壓(3U2) ； 7)輔助電流(Ix) ;8)輔助電壓(Uxab) ;9)輔助電壓頻率(Fx)。
1. 5監(jiān)視功能
開關量監(jiān)視DUM160支持12路外部無源接點信號輸入，開關量名稱可由用戶定義，并能設置事件類型，將接點變位信息保存在事件記錄中，同時可啟動跳閘或告警；為消除開關接點抖動和電磁干擾等引起誤變位，DUM160同時采用硬件電路濾波和軟件時間窗技術，保證遙信正確率達100%。系統(tǒng)異常告警DUM160在線監(jiān)視系統(tǒng)的運行狀況，發(fā)現(xiàn)異常自動發(fā)出告警信號。監(jiān)視的內容包括控制電源失電、合閘回路斷線、跳閘回路斷線、CT斷線、PT斷線等。裝置自檢DUM160具有完善的自檢能力，發(fā)現(xiàn)裝置工作異常將自動發(fā)出自檢信號。自檢的項目包括設備參數(shù)、開關量參數(shù)、校正系數(shù)、保護定值、梯形圖、開入電源、A/D通道、CAN通信、Time芯片、Flash芯片等。1. 6控制功能
斷路器控制斷路器狀態(tài)通過輔助接點接入裝置INOl獲得，并在面板上以“分位”、“合位”指示燈顯示。DUM160上帶有“分閘/合閘”按鍵和“本地/遙控”切換鎖，用于斷路器的操作，強化了斷路器的控制功能，包括操作回路帶硬件防跳保持功能，斷路器遙控/本地操作，斷路器外部聯(lián)動控制，斷路器合閘閉鎖控制，斷路器拒動信號輸出，斷路器分/合線圈保護。可編程控制DUM160具有梯形圖(LAD)可編程功能，相當于內部嵌入了一個功能強大的可編程邏輯控制器(PLC)，編程人員只需對電氣二次圖熟悉，就能輕松的設計出各種控制邏輯。裝置能采集到的所有電氣量和內部運行狀態(tài)均支持梯形圖編程，使得DUM160應用極為靈活，最大程度地滿足用戶對保護和控制的要求。DUM160提供了 4個可編程的輸出繼電器(KHl KH4)，用于控制信號輸出。1. 7事件記錄DUM160具有SOE事件記錄功能,可在線記錄最新發(fā)生的100條事件，并可在裝置顯示屏上顯示查看。記錄的時間分辨率小于lms，掉電不丟失，便于分析故障原因和設備缺陷診斷。為了給事件記錄提供高精度的時間戳，DUM160內置了由可充電電池供電的內部時鐘，并可接收上一級SCADA系統(tǒng)的通信校時和在裝置本地修改系統(tǒng)時間。1.8故障錄波DUM160支持故障錄波功能。裝置一般按故障跳閘作為觸發(fā)故障錄波的觸發(fā)事件，也可由用戶自行設定觸發(fā)事件，只要觸發(fā)事件發(fā)生，故障錄波器就自動將發(fā)生該事件前后的電流、電壓、開關狀態(tài)等信息完整真實地記錄下來，采樣密度每周波24點，每次錄波的記錄長度為100個周波，裝置最多能保存3個錄波波形。錄波波形可在裝置顯示屏或相關軟件(GK-SCADA)上被顯示和分析。1. 9 人機接口
DUM160采用帶高亮度背光的藍屏液晶，菜單化設計，全中文顯示。合理化的屏幕保護控制邏輯，有效延長液晶顯示屏的使用壽命，并在出現(xiàn)故障、告警、自檢異常時提供醒目的信號。液晶屏上可顯示測量數(shù)據(jù)、開關量狀態(tài)、實時波形、事件記錄、故障錄波、保護定值和系統(tǒng)參數(shù)等信息。9個高亮度LED指示燈，分別表示運行、通信、自檢、合位、分位、遙控、本地、故障、
生敬口目。6個備用雙色LED指示燈可由用戶指定顯示其它信息，如保護投退和動作指示、重合閘充電指示、備自投充電指示、變壓器溫度信號、瓦斯信號等。4個操作按鍵，用于操作菜單和當?shù)貐?shù)設置功能。I個復歸按鍵，專用于本地復歸故障和告警信號。分/合閘按鍵，用于本地操作斷路器。RS232調試端口，通過專用通信線與便攜式電腦連接，對裝置進行高級設置。為配合電氣運行和管理需要，裝置支持三個權限等級的工作模式普通操作員被授權進行保護投退和定值區(qū)手動切換。高級管理員被授權進行保護定值整定和系統(tǒng)參數(shù)修改。系統(tǒng)維護員被授權進行梯形圖編程等高級設置。1. 10通信功能 采用DeviceNet (CAN)現(xiàn)場總線,保證信息傳輸?shù)膶崟r性和可靠性,最高速率達IMbps,最長距離達10km，一條總線最多允許掛接110個設備。通過專用通信轉換模塊或DUM-CM通信管理裝置，DUM系列產品可與其它系統(tǒng)進行網(wǎng)絡互聯(lián)，支持多種物理傳輸媒介(如雙絞線、同軸電纜、光纖、無線等)，支持多種通信方式(如RS485、RS422、RS232、USB、TCP/IP等)，支持多種通信規(guī)約(如M0DBUS、部版CDT、IEC870-5-103等)，以構成各種連接方式和地理跨度的網(wǎng)絡系統(tǒng)。將所有運行信息實時發(fā)送到上一級SCADA系統(tǒng)，包括遙測、遙信、保護定值、系統(tǒng)
參數(shù)等。能接收上一級SCADA系統(tǒng)下發(fā)的同步校時、遙控、遙調和保護定值整定、保護投退、系統(tǒng)參數(shù)修改等命令，實現(xiàn)變電站無人值班方案。2技術參數(shù)
2.1環(huán)境條件正常溫度-10°C 55°C，極限溫度-30°C 70°C，存儲溫度_40°C 85°C，相對濕度彡95%，不凝露，大氣壓力80 IlOkPa。2. 2工作電源電壓范圍85 264V (交流或直流)，正常功耗< 10W，最大功耗
<20W,電源跌落200ms，上電沖擊4A，隔離耐壓3kV。2. 3控制電源額定電壓220V (交流或直流)(額定電壓為IlOV的必須在定貨時注明)；過載能力60% 120%額定電壓，連續(xù)工作；隔離耐壓4kV。2. 4交流電流回路額定電流1-5A，功率消耗< O. 5VA/每相；過載能力2倍額定電流，連續(xù)工作；10倍額定電流，允許IOs ；40倍額定電流，允許Is ;隔離耐壓4kV ；
2.5交流電壓回路額定電壓100V (線電壓)或100/ V 3 (相電壓)；功率消耗
<O. 5VA/每相；過載能力2倍額定電壓，連續(xù)工作；隔離耐壓4kV。2. 6開關量輸入回路額定電壓48VDC (由裝置內部電源提供)； 功率消耗2mA (IN01 IN12);分辨率< Ims ;隔離耐壓4kV。2. 7繼電器輸出回路分斷電壓250VAC、220VDC ;分斷功率1250VA交流或120W直流(電阻性負載)；500VA交流或75W直流(電感性負載)；工作電流5A，連續(xù)工作；隔離耐壓4kV ;動作時間■·< 5ms ;觸點材料銀上鑲金；電氣壽命2，000, 000次；機械壽命20，000，000 次。2. 8測量精度電壓0. 2級，頻率< O. 02Hz。2.9絕緣性能絕緣電阻各電氣回路之間> 500ΜΩ (500V兆歐表)；各電氣回路與地> 500ΜΩ (500V兆歐表)；工頻耐壓各電氣回路之間2. 5kV/50Hz, IMin ;各電氣回路與地2. 5kV/50Hz, IMin ;沖擊電壓各電氣回路之間±5. OkV/O. 5J，1. 2/50us ;各電氣回路與地±5. OkV/O. 5J,1. 2/50us ;高頻耐壓各電氣回路之間2. 5kV/2s ;各電氣回路與地2.5kV/2s02. 10 電磁兼容性能能承受 GB/T14598. 14-1998 (idt IEC255 -22 -2)標準規(guī)定的嚴酷等級III的靜電放電試驗。能承受GB/T14598. 9-
1995 (idt IEC255-22-3)標準規(guī)定的嚴酷等級III的輻射電磁場干擾試驗。能承受GB/T14598. 13-1998 (idt IEC255-22-1)標準規(guī)定的嚴酷等級III的IMHz脈沖群干擾試驗。能承受GB/T14598. 10-1996( idt IEC255-22-4)標準規(guī)定的嚴酷等級III的快速瞬變干擾試驗。能承受IEC1000-4-5《電磁兼容性(EMC)》第四部分試驗和測量技術第五章沖擊抗干擾性試驗標準規(guī)定的嚴酷等級III的浪涌沖擊試驗。2. 11機械性能能承受GB7261-87-16標準規(guī)定的嚴酷等級I的振動試驗。能承受GB7261-87-17標準規(guī)定的嚴酷等級I的沖擊試驗。能承受GB7261-87-18標準規(guī)定的嚴酷等級I的碰撞試驗。
本發(fā)明所述電源連續(xù)供電保障裝置用于城市軌道交通系統(tǒng)或者工廠用電中壓供電系統(tǒng)，供電電壓通常為IOkV左右。
相對于現(xiàn)有技術而言，本發(fā)明具有電氣線路簡單，造價低；使用和維護性能明顯較好等突出的優(yōu)點；其具有可預見的較為巨大的經濟價值和社會價值。


圖1為連續(xù)供電保障單元構成原理示意圖；圖1中僅僅畫出一個連續(xù)供電保障單元，各個連續(xù)供電保障單元之間共用母線I，且選擇開關2在進線保護控制器7的控制下用于實際的選通控制和選通動作以保證連續(xù)供電的要求；進線保護控制器7具體以計算機控制系統(tǒng)或者商用的DUM160通用型保護裝置為代表；
圖2為電源連續(xù)供電保障裝置構成原理示意簡圖，圖2中進線保護控制器7內部包含有斷路器狀態(tài)檢測模塊8、選擇開關狀態(tài)檢測模塊9、斷路器分合閘執(zhí)行模塊10、選擇開關選擇動作執(zhí)行模塊11，這四部分都和進線保護控制器7的其他部分(控制核心以及接口等)相連接，同時這四部分中，斷路器狀態(tài)檢測模塊8和斷路器分合閘執(zhí)行模塊10還構成連接，選擇開關狀態(tài)檢測模塊9和選擇開關選擇動作執(zhí)行模塊11也構成連接關系。
具體實施例方式 各個附圖標記的含義如下母線1、選擇開關2、進線端子3、電流互感模塊4、斷路器5、電壓互感模塊6、進線保護控制器7、斷路器狀態(tài)檢測模塊8、選擇開關狀態(tài)檢測模塊9、斷路器分合閘執(zhí)行模塊10、選擇開關選擇動作執(zhí)行模塊11。實施例1
一種電源連續(xù)供電保障裝置，其用于城市軌道交通系統(tǒng)或者工廠用電中壓供電系統(tǒng)，供電電壓通常為10kV。電源連續(xù)供電保障裝置具體由8連續(xù)供電保障單元構成，各個連續(xù)供電保障單元分別連接在各自對應的母線I上，且各個連續(xù)供電保障單元之間通過選擇開關2連接在一起；選擇開關2具體為M選N開關用于在不同的連續(xù)供電保障單元中選通其中至少一個，也可以同時控制多個(N個)用電電路，M=8，N=3 ；
各個連續(xù)供電保障單元的構成如下進線端子3、電流互感模塊4、斷路器5、電壓互感模塊6 ;其中，斷路器5和電壓互感模塊6分別連接在母線I上，斷路器5的另一端還連接著進線端子3，電流互感模塊4布置在進線端子3附近；
所述電源連續(xù)供電保障裝置中還設置有進線保護控制器7，進線保護控制器7分別連接著各個連續(xù)供電保障單元中的電流互感模塊4、斷路器5、電壓互感模塊6 ；
進線保護控制器7內部具體構成如下斷路器狀態(tài)檢測模塊8、選擇開關狀態(tài)檢測模塊9、斷路器分合閘執(zhí)行模塊10、選擇開關選擇動作執(zhí)行模塊11 ;其中斷路器狀態(tài)檢測模塊8連接著斷路器5，斷路器分合閘執(zhí)行模塊10連接著斷路器5的動作執(zhí)行機構。
所述電流互感模塊4具體為二相或三相配置的閉口式電流互感器，其接線方式為三相星形。所述進線保護控制器7具體是DUM160通用型保護裝置，控制系統(tǒng)結構相對簡單，系統(tǒng)集成度高，技術效果優(yōu)良。下面介紹關于DUM160通用型保護裝置的相關知識
DUM160通用型保護裝置(以下簡稱DUM160)是集保護、監(jiān)視、控制、人機接口、通信等多種功能于一體，同時溶入了先進的軟件二次設計思想，真正意義上實現(xiàn)在線可編程功能(包括保護可編程和控制可編程)的數(shù)字式多功能繼電器。DUM160具有通用性強，應用面廣的特點，能適用于66kV及以下電壓等級非直接接地電網(wǎng)的各類電氣設備和線路的主保護或后備保護。通常采用DUM160 —種型號產品就能滿足變電站要求的保護和自動化功能，減少了維護工作量和備品備件。1.1應用范圍進線保護、出線保護、母線分段保護、進線或母分備自投保護、廠用變壓器保護、高壓電動機保護、高壓電容器保護、高壓電抗器保護。1. 2主要特點
集保護、監(jiān)視、控制、人機接口、通信等多種功能于一體；專門針對開關柜進行“單元化”設計，一臺裝置即可完成開關柜內所有的自動化功能，簡化了開關柜二次設計和施工，代替了各種常規(guī)繼電器和測量儀表，節(jié)省了大量的安裝空間和控制電纜。在線保護和控制可編程，采用電氣工作人員熟悉的梯形圖(LAD)編程，符合IEC1131-3標準；通用性強，內置保護庫，用戶可根據(jù)運行需要配置相應的保護，減少了裝置類型和備品備件。采用32位數(shù)字信號處理器(DSP)，具有先進內核結構、高速運算能力和實時信號處理等優(yōu)良特性，過去由于CPU性能等因素而無法實現(xiàn)的保護算法可輕松實現(xiàn)。DeviceNet (CAN)現(xiàn)場總線通信,具有出錯巾貞自動重發(fā)和故障節(jié)點自動脫離等糾錯機制，保證信息傳輸?shù)膶崟r性和可靠性。最高速率IMbps,最長距離IOkm, —條總線最多允許掛接110個設備。全封閉金屬機箱，防水，防塵，并具有很強的抗靜電、抗電磁干擾和抗機械振動能力；既可分布式就地安裝在開關柜上，也可集中組屏安裝；裝置結構合理，便于安裝、配線和調試。表面貼工藝，重要器件(如電源模塊、互感器、繼電器、液晶顯示屏、接線端子等)均采用國內外知名企業(yè)的成熟產品，平均無故障時間達100,000小時。完善的自檢能力，發(fā)現(xiàn)裝置異常能自動告警；具有自保護能力，有效防止接線錯誤或非正常運行引起的裝置永久性損壞；免維護設計，無需在現(xiàn)場調整采樣精度，測量精度不會因為環(huán)境改變和長期運行引起誤差增大。國際通用輸入電源模塊，兼容85 264V交流或直流工作電源，更在電源跌落和電壓突變方面有出色表現(xiàn)。斷路器操作回路具有交直流通用的硬件防跳閉鎖模塊，分/合閘操作回路的電流大小不影響模塊正常工作。強化的斷路器操作管理功能，對各種運行方式的變電站、配電站均能適用。開關量輸入支持直接跳閘或告警，用于瓦斯、溫度等重要保護或聯(lián)鎖跳閘。采用可設置變位確認時間窗技術，有效消除開關接點抖動和電磁干擾，保證遙信正確率達100%。人機接口符合人機工程設計要求，帶背光圖形液晶，菜單化設計，全中文顯示，合理化屏幕保護控制。顯示內容包括測量數(shù)據(jù)、開關量狀態(tài)、實時波形、事件記錄、故障錄波、保護定值和系統(tǒng)參數(shù)等。具有事件記錄功能，可記錄與電力系統(tǒng)安全運行相關的所有事件，時間分辨率小于lms，可在線記錄事件96條，掉電不丟失，便于分析故障原因和診斷設備缺陷。具有故障錄波功能，可真實記錄故障前后的電流、電壓、開關狀態(tài)等信息，記錄密度每周波24點，記錄長度達100個周波，掉電不丟失。具有多套保護定值手動和自動切換功能。裝置能自動識別電氣運行方式的變化，并自動切換保護定值區(qū)，特別適合于無人值班和電氣運行方式經常變化的場合。1. 3保護功能DUM160保護功能配置如下
I)電流速斷保護(帶方向閉鎖、低壓閉鎖、定值加倍);2)限時電流速斷保護(帶方向閉鎖、低壓閉鎖、定值加倍);3)定時限過流保護(帶方向閉鎖、低壓閉鎖、保護退出)；4)反時限過流保護(IEC標準反時限四種特性曲線)；5)后加速保護；6)過負荷保護；7)負序電流保護；8)零序電流保護；9)單相接地選線保護(可選五次諧波方向判據(jù));10)過電壓保護；
11)低電壓保護；12)失壓保護；13)負序電壓保護；14)零序電壓保護；15)復合電壓過流保護；16)低周減載保護(帶電壓閉鎖、滑差閉鎖、欠流閉鎖)； 17)低壓解列保護(帶滑差閉鎖、欠流閉鎖)；18)重合閘保護(帶檢無壓、檢同期)；19)備自投保護；20)過熱保護；21)逆功率保護；22)啟動時間過長保護；23)定時限Ix過流保護；24)反時限Ix過流保護(IEC標準反時限四種特性曲線);25)保護選項電動機保護(如果投入電動機保護功能，則電流速斷保護和限時電流速斷保護具有在電動機啟動時間內定值自動加倍功能；定時限過流保護具有在電動機啟動時間內保護自動退出功能。);26 )保護選項方向閉鎖(如果投入方向閉鎖功能，則電流速斷保護、限時電流速斷保護和定時限過流保護具有方向閉鎖功能)；27)保護選項低壓閉鎖(如果投入低壓閉鎖功能，則電流速斷保護、限時電流速斷保護和定時限過流保護具有低壓閉鎖功能。)；28)自定義保護I 8 (自定義保護用于實現(xiàn)瓦斯、溫度等非電量保護，也可實現(xiàn)標準保護庫中未提供的特殊保護。)。
DUM160保護功能的優(yōu)點
I)保護庫中配置有二十幾種常用保護，滿足用戶對不同電氣設備或線路的保護要求。2)用戶可根據(jù)實際運行需要配置相應的保護，真正實現(xiàn)為用戶“量身定做”。3)自定義保護功能可實現(xiàn)標準保護庫中未提供的特殊保護，最大限度的滿足用戶要求。4)結合梯形圖可編程功能，可實現(xiàn)保護動態(tài)投退和出口重定向，所有保護出口(即保護動作后的行為)均可配置成是否跳閘和是否發(fā)告警或故障信號，也可經梯形圖編程實現(xiàn)特殊要求的出口，提高了保護應用的靈活性。5)各保護功能相對獨立，保護定值、時限、閉鎖條件和保護投退可獨立整定和配置。6)保護功能的實現(xiàn)不依賴于通信網(wǎng)絡，滿足電力系統(tǒng)對保護的可靠性要求。7)支持多套保護定值手動和自動切換，更適合于電氣運行方式經常變化的場合。8)與事件記錄、故障錄波、通信功能緊密配合，使繼電保護技術的應用達到一個新的水平。1. 4測量功能DUM160能夠顯示與保護相關的二次側數(shù)據(jù)，便于用戶調試和分析，具體如下1)三相保護電流(IA、IB、IC) ;2)零序電流(310)、負序電流(312) ;3)頻率(F) ;4)三相相電壓(Ua、Ub、Uc) ;5)三相線電壓(Uab、Ubc、Uca) ;6)零序電壓(3U0)、負序電壓(3U2) ； 7)輔助電流(Ix) ;8)輔助電壓(Uxab) ;9)輔助電壓頻率(Fx)。1. 5監(jiān)視功能
開關量監(jiān)視DUM160支持12路外部無源接點信號輸入，開關量名稱可由用戶定義，并能設置事件類型，將接點變位信息保存在事件記錄中，同時可啟動跳閘或告警；為消除開關接點抖動和電磁干擾等引起誤變位，DUM160同時采用硬件電路濾波和軟件時間窗技術，保證遙信正確率達100%。系統(tǒng)異常告警DUM160在線監(jiān)視系統(tǒng)的運行狀況，發(fā)現(xiàn)異常自動發(fā)出告警信號。監(jiān)視的內容包括控制電源失電、合閘回路斷線、跳閘回路斷線、CT斷線、PT斷線等。裝置自檢DUM160具有完善的自檢能力，發(fā)現(xiàn)裝置工作異常將自動發(fā)出自檢信號。自檢的項目包括設備參數(shù)、開關量參數(shù)、校正系數(shù)、保護定值、梯形圖、開入電源、A/D通道、CAN通信、Time芯片、Flash芯片等。1. 6控制功能
斷路器控制斷路器狀態(tài)通過輔助接點接入裝置INOl獲得，并在面板上以“分位”、“合位”指示燈顯示。DUM160上帶有“分閘/合閘”按鍵和“本地/遙控”切換鎖，用于斷路器的操作，強化了斷路器的控制功能，包括操作回路帶硬件防跳保持功能，斷路器遙控/本地操作，斷路器外部聯(lián)動控制，斷路器合閘閉鎖控制，斷路器拒動信號輸出，斷路器分/合線圈保護。可編程控制DUM160具有梯形圖(LAD)可編程功能，相當于內部嵌入了一個功能強大的可編程邏輯控制器(PLC)，編程人員只需對電氣二次圖熟悉，就能輕松的設計出各種控制邏輯。裝置能采集到的所有電氣量和內部運行狀態(tài)均支持梯形圖編程，使得DUM160應用極為靈活，最大程度地滿足用戶對保護和控制的要求。DUM160提供了 4個可編程的輸出繼電器(KHl KH4)，用于控制信號輸出。1. 7事件記錄DUM160具有SOE事件記錄功能,可在線記錄最新發(fā)生的100條事件，并可在裝置顯示屏上顯示查看。記錄的時間分辨率小于lms，掉電不丟失，便于分析故障原因和設備缺陷診斷。為了給事件記錄提供高精度的時間戳，DUM160內置了由可充電電池供電的內部時鐘，并可接收上一級SCADA系統(tǒng)的通信校時和在裝置本地修改系統(tǒng)時間。1.8故障錄波DUM160支持故障錄波功能。裝置一般按故障跳閘作為觸發(fā)故障錄波的觸發(fā)事件，也可由用戶自行設定觸發(fā)事件，只要觸發(fā)事件發(fā)生，故障錄波器就自動將發(fā)生該事件前后的電流、電壓、開關狀態(tài)等信息完整真實地記錄下來，采樣密度每周波24點，每次錄波的記錄長度為100個周波，裝置最多能保存3個錄波波形。錄波波形可在裝置顯示屏或相關軟件(GK-SCADA)上被顯示和分析。1.9 人機接口
DUM160采用帶高亮度背光的藍屏液晶，菜單化設計，全中文顯示。合理化的屏幕保護控制邏輯，有效延長液晶顯示屏的使用壽命，并在出現(xiàn)故障、告警、自檢異常時提供醒目的信號。液晶屏上可顯示測量數(shù)據(jù)、開關量狀態(tài)、實時波形、事件記錄、故障錄波、保護定值和系統(tǒng)參數(shù)等信息。
9個高亮度LED指示燈，分別表示運行、通信、自檢、合位、分位、遙控、本地、故障、
生敬口目。6個備用雙色LED指示燈可由用戶指定顯示其它信息，如保護投退和動作指示、重合閘充電指示、備自投充電指示、變壓器溫度信號、瓦斯信號等。4個操作按鍵，用于操作菜單和當?shù)貐?shù)設置功能。I個復歸按鍵，專用于本地復歸故障和告警信號。分/合閘按鍵，用于本地操作斷路器。RS232調試端口，通過專用通信線與便攜式電腦連接，對裝置進行高級設置。為配合電氣運行和管理需要，裝置支持三個權限等級的工作模式普通操作員被授權進行保護投退和定值區(qū)手動切換。高級管理員被授權進行保護定值整定和系統(tǒng)參數(shù)修改。系統(tǒng)維護員被授權進行梯形圖編程等高級設置。1. 10通信功能
采用DeviceNet (CAN)現(xiàn)場總線,保證信息傳輸?shù)膶崟r性和可靠性,最高速率達IMbps,最長距離達10km，一條總線最多允許掛接110個設備。通過專用通信轉換模塊或DUM-CM通信管理裝置，DUM系列產品可與其它系統(tǒng)進行網(wǎng)絡互聯(lián)，支持多種物理傳輸媒介(如雙絞線、同軸電纜、光纖、無線等)，支持多種通信方式(如RS485、RS422、RS232、USB、TCP/IP等)，支持多種通信規(guī)約(如M0DBUS、部版CDT、IEC870-5-103等)，以構成各種連接方式和地理跨度的網(wǎng)絡系統(tǒng)。將所有運行信息實時發(fā)送到上一級SCADA系統(tǒng)，包括遙測、遙信、保護定值、系統(tǒng)
參數(shù)等。能接收上一級SCADA系統(tǒng)下發(fā)的同步校時、遙控、遙調和保護定值整定、保護投退、系統(tǒng)參數(shù)修改等命令，實現(xiàn)變電站無人值班方案。2技術參數(shù)
2.1環(huán)境條件正常溫度-10°C 55°C，極限溫度-30°C 70°C，存儲溫度_40°C 85°C，相對濕度彡95%，不凝露，大氣壓力80 IlOkPa。2. 2工作電源電壓范圍85 264V (交流或直流)，正常功耗< 10W，最大功耗
<20W,電源跌落200ms，上電沖擊4A，隔離耐壓3kV。2.3控制電源額定電壓220V (交流或直流)(額定電壓為IlOV的必須在定貨時注明)；過載能力60% 120%額定電壓，連續(xù)工作；隔離耐壓4kV。2. 4交流電流回路額定電流1-5A，功率消耗< O. 5VA/每相；過載能力2倍額定電流，連續(xù)工作；10倍額定電流，允許IOs ；40倍額定電流，允許Is ;隔離耐壓4kV ； 2.5交流電壓回路額定電壓100V (線電壓)或100/ V 3 (相電壓)；功率消耗
<O. 5VA/每相；過載能力2倍額定電壓，連續(xù)工作；隔離耐壓4kV。2. 6開關量輸入回路額定電壓48VDC (由裝置內部電源提供)； 功率消耗2mA (IN01 IN12);分辨率< Ims ;隔離耐壓4kV。
2. 7繼電器輸出回路分斷電壓250VAC、220VDC ;分斷功率1250VA交流或120W直流(電阻性負載)；500VA交流或75W直流(電感性負載)；工作電流5A，連續(xù)工作；隔離耐壓4kV ;動作時間■·< 5ms ;觸點材料銀上鑲金；電氣壽命2，000, 000次；機械壽命20，000，000 次。2.8測量精度電壓0.2級，頻率< O. 02Hz。2.9絕緣性能絕緣電阻各電氣回路之間> 500ΜΩ (500V兆歐表)；各電氣回路與地> 500ΜΩ (500V兆歐表)；工頻耐壓各電氣回路之間2. 5kV/50Hz, IMin ;各電氣回路與地2. 5kV/50Hz, IMin ;沖擊電壓各電氣回路之間±5. 0kV/0. 5J，1. 2/50us ;各電氣回路與地±5. 0kV/0. 5J,1. 2/50us ;高頻耐壓各電氣回路之間2. 5kV/2s ;各電氣回路與地2.5kV/2s02. 10 電磁兼容性能能承受 GB/T14598. 14-1998 (idt IEC255 -22 -2)標準規(guī)定的嚴酷等級III的靜電放電試驗。能承受GB/T14598. 9-
1995 (idt IEC255-22-3)標準規(guī)定的嚴酷等級III的輻射電磁場干擾試驗。能承受GB/T14598. 13-1998 (idt IEC255-22-1)標準規(guī)定的嚴酷等級III的IMHz脈沖群干擾試驗。能承受GB/T14598. 10-1996( idt IEC255-22-4)標準規(guī)定的嚴酷等級III的快速瞬變干擾試驗。能承受IEC1000-4-5《電磁兼容性(EMC)》第四部分試驗和測量技術第五章沖擊抗干擾性試驗標準規(guī)定的嚴酷等級III的浪涌沖擊試驗。2. 11機械性能能承受GB7261-87-16標準規(guī)定的嚴酷等級I的振動試驗。能承受GB7261-87-17標準規(guī)定的嚴酷等級I的沖擊試驗。能承受GB7261-87-18標準規(guī)定的嚴酷等級I的碰撞試驗。
本實施例所述電源連續(xù)供電保障裝置用于城市軌道交通系統(tǒng)，供電電壓通常為IOkV左右。相對于現(xiàn)有技術而言，本實施例具有電氣線路簡單，造價低；使用和維護性能明顯較好等突出的優(yōu)點；其具有可預見的較為巨大的經濟價值和社會價值。
實施例2
本實施例與實施例1內容基本相同，其不同之處在于
1)一種電源連續(xù)供電保障裝置，其具體由2個連續(xù)供電保障單元構成，各個連續(xù)供電保障單元分別連接在各自對應的母線I上，且各個連續(xù)供電保障單元之間通過選擇開關2連接在一起；選擇開關2具體為M選N開關用于在不同的連續(xù)供電保障單元中選通其中至少一個，也可以同時控制多個(N個)用電電路，M=2，N=O. 5M =1 ；
2)所述電流互感模塊4具體為二相或三相配置的閉口式電流互感器，其接線方式為單相。
3)所述進線保護控制器7具體是計算機控制中心和對應的接口、外部設備的組
口 ο4)本實施例所述電源連續(xù)供電保障裝置用于工廠用電中壓供電系統(tǒng)，供電電壓通常為6. 3 kV0
實施例3
本實施例與實施例1內容基本相同，其不同之處在于
1)一種電源連續(xù)供電保障裝置，其具體由16個連續(xù)供電保障單元構成，各個連續(xù)供電保障單元分別連接在各自對應的母線I上，且各個連續(xù)供電保障單元之間通過選擇開關2連接在一起；選擇開關2具體為M選N開關用于在不同的連續(xù)供電保障單元中選通其中至少一個，也可以同時控制多個(N個)用電電路，M=16, N=O. 5M=8 ；
2)所述電流互感模塊4具體為二相或三相配置的閉口式電流互感器，其接線方式為不完全星形。3)所述進線保護控制器7具體是以下兩者之一其一，計算機控制中心和對應的接口、外部設備的組合；其二，DUM160通用型保護裝置。4)本實施例所述電源連續(xù)供電保障裝置用于某工廠用電中壓供電系統(tǒng)，供電電壓通常為12 kV。
實施例4
本實施例與實施例1、2、3內容基本相同,其不同之處在于
一種電源連續(xù)供電保障裝置，其具體由4個連續(xù)供電保障單元構成，各個連續(xù)供電保障單元分別連接在各自對應的母線I上，且各個連續(xù)供電保障單元之間通過選擇開關2連接在一起；選擇開關2具體為M選N開關用于在不同的連續(xù)供電保障單元中選通其中至少一個，也可以同時控制多個(N個)用電電路，M=4，N=O. 5M=2。
實施例5
本實施例與實施例1內容基本相同，其不同之處在于
一種電源連續(xù)供電保障裝置，其具體由12個連續(xù)供電保障單元構成，各個連續(xù)供電保障單元分別連接在各自對應的母線I上，且各個連續(xù)供電保障單元之間通過選擇開關2連接在一起；選擇開關2具體為M選N開關用于在不同的連續(xù)供電保障單元中選通其中至少一個，也可以同時控制多個(N個)用電電路，M=12，N=O. 5M=6。
權利要求
1.一種電源連續(xù)供電保障裝置，其特征在于其具體由2 - 16個連續(xù)供電保障單元構成，各個連續(xù)供電保障單元分別連接在各自對應的母線(I)上，且各個連續(xù)供電保障單元之間通過選擇開關(2)連接在一起；選擇開關(2)具體為M選N開關，M=2-20, N=1-6 ；各個連續(xù)供電保障單元的構成如下進線端子(3)、電流互感模塊(4)、斷路器(5)、電壓互感模塊(6);其中，斷路器(5)和電壓互感模塊(6)分別連接在母線(I)上，斷路器(5) 的另一端還連接著進線端子(3)，電流互感模塊(4)布置在進線端子(3)附近；所述電源連續(xù)供電保障裝置中還設置有進線保護控制器(7)，進線保護控制器(7)分別連接著各個連續(xù)供電保障單元中的電流互感模塊(4 )、斷路器(5 )、電壓互感模塊(6 );進線保護控制器(7)內部具體構成如下斷路器狀態(tài)檢測模塊(8)、選擇開關狀態(tài)檢測模塊(9)、斷路器分合閘執(zhí)行模塊(10)、選擇開關選擇動作執(zhí)行模塊(11);其中斷路器狀態(tài)檢測模塊(8)連接著斷路器(5)，斷路器分合閘執(zhí)行模塊(10)連接著斷路器(5)的動作執(zhí)行機構。
2.按照權利要求1所述電源連續(xù)供電保障裝置，其特征在于所述電源連續(xù)供電保障裝置具體由2 - 6個連續(xù)供電保障單元構成；M=2-6，N=O. 5M ；所述電流互感模塊(4)具體為二相或三相配置的閉口式電流互感器，其接線方式為以下幾種之一單相、三相星形、不完全星形。
3.按照權利要求2所述電源連續(xù)供電保障裝置，其特征在于所述電源連續(xù)供電保障裝置具體由2或4個連續(xù)供電保障單元構成。
4.按照權利要求2所述電源連續(xù)供電保障裝置，其特征在于所述進線保護控制器(7)具體是以下兩者之一其一，計算機控制中心和對應的接口、外部設備的組合；其二， DUM160通用型保護裝置。
5.按照權利要求1-4其中之一所述電源連續(xù)供電保障裝置，其特征在于所述電源連續(xù)供電保障裝置用于城市軌道交通系統(tǒng)或者工廠用電中壓供電系統(tǒng)，供電電壓10kv。
全文摘要
一種電源連續(xù)供電保障裝置，其具體由2－16個連續(xù)供電保障單元構成，各個連續(xù)供電保障單元分別連接在各自對應的母線(1)上，且各個連續(xù)供電保障單元之間通過選擇開關(2)連接在一起；各個連續(xù)供電保障單元的構成如下進線端子(3)、電流互感模塊(4)、斷路器(5)、電壓互感模塊(6)；進線保護控制器(7)內部具體構成如下斷路器狀態(tài)檢測模塊(8)、選擇開關狀態(tài)檢測模塊(9)、斷路器分合閘執(zhí)行模塊(10)、選擇開關選擇動作執(zhí)行模塊(11)。相對于現(xiàn)有技術而言，本發(fā)明具有電氣線路簡單，造價低；使用和維護性能明顯較好等突出的優(yōu)點；其具有可預見的較為巨大的經濟價值和社會價值。
文檔編號H02J3/00GK103001213SQ20111026954
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權日2011年9月13日
發(fā)明者王玲, 杜科, 夏泳 申請人:遼寧省電力有限公司本溪供電公司, 國家電網(wǎng)公司