專利名稱：基于電弧光檢測的電氣保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電氣設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種基于電弧光檢測的電氣保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
中、低壓母線發(fā)生短路故障時(shí)，所產(chǎn)生的電弧光對(duì)設(shè)備及人員會(huì)造成極大的傷害，按我國現(xiàn)行的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，35kV及以下電壓等級(jí)的母線一般未裝設(shè)母線保護(hù)。然而，由于中低壓母線上的出線多，操作頻繁，三相導(dǎo)體線間距離與大地的距離比較近，容易受小動(dòng)物危害，設(shè)備制造質(zhì)量比高壓設(shè)備差，設(shè)備絕緣老化和機(jī)械磨損，運(yùn)行條件惡劣，系統(tǒng)運(yùn)行條件改變，人為和操作錯(cuò)誤等原因，中低壓母線的故障幾率比高壓、超高壓母線高得多。但長期以來，人們對(duì)中低壓母線的保護(hù)一直不夠重視，大多采用帶有較大延時(shí)的后備保護(hù)來切除母線上的故障，往往使故障被發(fā)展、擴(kuò)大，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。IEC298標(biāo)準(zhǔn)附錄AA中規(guī)定的開關(guān)柜內(nèi)部燃弧時(shí)間是100ms，目前市場上銷售的開關(guān)柜基本上是按照IEC298標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的，也就是說，開關(guān)柜可以承受的電弧燃燒時(shí)間為IOOms0由于發(fā)生弧光故障在斷路器動(dòng)作前，故障短路電弧是一直在燃燒的，即保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加上斷路器分閘時(shí)間之和，即為電弧燃燒的持續(xù)時(shí)間。也就是說，從保護(hù)開關(guān)柜方面考慮，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間應(yīng)在小于IOOms切除故障以防止弧光短路故障進(jìn)一步發(fā)展擴(kuò)大造成更大的危害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一些地區(qū)IlOkV及以上等級(jí)的變壓器遭受短路故障電流沖擊直接導(dǎo)致?lián)p壞的事故，約占全部事故的50%以上，特別是變壓器低壓側(cè)出口(低壓母線)短路時(shí)形成的故障一般需要更換繞組，嚴(yán)重時(shí)可能要更換全部繞組，從而造成十分嚴(yán)重的后果和損失。國標(biāo)規(guī)定的IlOkV及以上電壓等級(jí)的變壓器的熱穩(wěn)定允許時(shí)間為2秒，動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間為0.25秒。但實(shí)際上，在低壓側(cè)出口短路故障靠過流后備保護(hù)切除的動(dòng)作時(shí)間往往在2秒以上，離
0.25秒的變壓器的動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間相差甚遠(yuǎn)。所以，可以說，繼電保護(hù)的不完善也是造成變壓器損壞的重要原因。電弧光一旦產(chǎn)生，其危害程度取決于電弧電流及切除時(shí)間，電弧產(chǎn)生的能量與I2t成指數(shù)規(guī)律快速上升。只有在極短時(shí)間內(nèi)切除故障才能使設(shè)備不遭受害。若總切除時(shí)間大于100ms，輕則設(shè)備局部燒損，重則造成開關(guān)柜爆炸以及人員傷亡，有的可能引發(fā)“火燒連營”的連鎖事故。所以，為了保證變壓器及母線開關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行，根據(jù)繼電保護(hù)快速性的要求，迫切需要配置專用中低壓母線保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種基于電弧光檢測的電氣保護(hù)裝置，其特征在于:包括用于采集弧光信號(hào)的弧光采集單元(I)、用于輸出跳閘和報(bào)警信號(hào)的主控單元(2)、用于控制被保護(hù)電氣設(shè)備電路通斷的饋線保護(hù)單元(3)，所述弧光采集單元(I)包括至少一個(gè)電弧光傳感器(11)，所述電弧光傳感器(11)的輸出端分別與主控單元(2)、饋線保護(hù)單元(3)相連，所述主控單元(2)的輸出端口包括跳閘輸出端(21)、報(bào)警輸出端(22)兩個(gè)信號(hào)輸出端口，所述饋線保護(hù)單元(3)的輸出端設(shè)有用于控制被保護(hù)電氣設(shè)備電路通斷的斷路器(31)，所述主控單元(2)在檢測到電弧光傳感器(11)輸出的電流增量達(dá)到特定強(qiáng)度時(shí)通過跳閘輸出端(21)輸出跳閘命令、在檢測到電弧光傳感器(11)輸出電流時(shí)通過報(bào)警輸出端(22)輸出報(bào)警命令；所述饋線保護(hù)單元(3)在檢測到電弧光傳感器(11)輸出電流時(shí)控制斷路器(31)斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電弧光檢測的電氣保護(hù)裝置，其特征在于:所述主控單元(2)包括微處理器(23)、人機(jī)接口模塊(24)、通訊接口模塊(25)，所述微處理器(23)內(nèi)置用于采集模擬電流信號(hào)的模擬轉(zhuǎn)換模塊(231)，所述模擬轉(zhuǎn)換模塊(231)與電弧光傳感器(11)相連，所述人機(jī)接口模塊(24)包括按鍵組件(241)和液晶屏組件(242)，所述通訊接口模塊(25)包括RS232接口、RS485接口、CAN總線接口、以太網(wǎng)接口中的至少一種，所述按鍵組件(241)、液晶屏組件(242)、通訊接口模塊(25)分別與微處理器(23)相連，所述微處理器(23)分別與跳閘輸出端(21)、報(bào)警輸出端(22)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于電弧光檢測的電氣保護(hù)裝置，其特征在于:所述饋線保護(hù)單元(3)包括開關(guān)電路(32)和放大驅(qū)動(dòng)電路(33)，所述開關(guān)電路(32)的控制端與電弧光傳感器(11)的輸出端相連，所述開關(guān)電路(32)通過放大驅(qū)動(dòng)電路(33)與斷路器(31)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于電弧光檢測的電氣保護(hù)裝置，包括用于采集弧光信號(hào)的弧光采集單元(1)、用于輸出跳閘和報(bào)警信號(hào)的主控單元(2)、用于控制斷路器開關(guān)狀態(tài)的饋線保護(hù)單元(3)，弧光采集單元(1)包括至少一個(gè)電弧光傳感器(11)，電弧光傳感器(11)的輸出端分別與主控單元(2)、饋線保護(hù)單元(3)相連，主控單元(2)的輸出端口包括跳閘輸出端(21)、報(bào)警輸出端(22)兩個(gè)信號(hào)輸出端口，饋線保護(hù)單元(3)的輸出端設(shè)有用于控制被保護(hù)電氣設(shè)備電路通斷的斷路器(31)。本實(shí)用新型能夠基于電弧光實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的保護(hù)，具有安全可靠、應(yīng)用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02H7/22GK203014364SQ20132002898
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者張慧 申請(qǐng)人:安徽中節(jié)節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?br>