中低壓母線電弧光保護系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種中低壓母線電弧光保護系統，它包括主控單元，主控單元的輸入端與至少一個輔助單元連接，主控單元的輸出端與至少一個斷路器連接；所述的每個輔助單元均分別與弧光單元，電流單元和溫度單元連接，所述弧光單元連接有弧光傳感器，所述電流單元與電流傳感器連接，所述溫度單元與溫度傳感器連接。本實用新型專利技術的感光范圍靈敏度可在弧光單元和主控單元進行調整，此靈敏度受弧光傳感器和光纖長度的影響，靈敏度可在10-50KLUX范圍之間調整。電弧光保護能快速切除中低壓母線故障，保證輸配電網的安全運行。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種中低壓母線電弧光保護方法及系統，屬于電弧光保護領域。
技術介紹
中、低壓母線發生短路故障時，所產生的電弧光對設備及人員會造成極大的傷害。目前在國內中低壓母線系統中一般不配置專用的快速母線保護，而是依賴上一級變壓器的后備保護切除母線短路故障，這樣導致了故障切除時間的延長，加大了設備的損傷程度，破壞嚴重時可能造成事故進一步擴大，威脅到系統的穩定運行。弧光保護就是專門針對中低壓母線的快速保護，使用感光探頭監測開關柜內的電弧光，一旦發生閃弧，保護快速動作，一般在4ms以內，切除進線開關，這樣就可以大大減少因為保護動作不夠迅速引起的事故和損失。由于歷史原因，長期以來，人們對中低壓母線的保護一直不夠重視。相應研究較少。目前，在歐美一些國家，越來越多的用戶采用電弧光保護作為中低壓開光柜內部故障保護，并且在一些國家該保護裝置已成為中、低壓開關柜的標準配置。國內現有的中低壓開關柜及母線保護方案均不能滿足快速切除故障或保護覆蓋范圍的要求。
技術實現思路
本技術的目的就是為了解決上述問題，提供一種中低壓母線電弧光保護系統，它具有原理簡單、動作可靠迅速、對變電站一次設備無特殊要求、適應于各種運行方式、且在各種運行方式下保護不需要切換等優點，為目前發電廠、變電站、工業及商業配電系統380V - 35kV中低壓母線保護理想的解決方案。為了實現上述目的，本技術采用如下技術方案一種中低壓母線電弧光保護方法，該方法的檢測步驟如下步驟I :首先弧光傳感器檢測開關柜中的弧光，并將檢測到的弧光數據通過光纖或數據線傳到主控單元；步驟2 :然后電流單元檢測A、B、C三相電流，并將檢測到的電流數據通過光纖或數據線傳送到主控單元；步驟3 :其次弧聲單元通過光纖聲音傳感器檢測聲音信號，并將檢測到的聲音信號利用光纖或數據線傳送到主控單元；步驟4:如果弧聲單元檢測到的聲音信號的大小超過了聲音信號的限值，主控單元將對弧光強度及電流數據進行檢測；步驟5 :如果弧光傳感器檢測的弧光強度大于設定的弧光強度，則將電弧光啟動標志置I ;同時若電流互感器檢測到的A、B、C三相電流中，其中某相電流大于設定的電流大小，電流啟動標志置I ;在電弧光啟動標志和電流啟動標志都是I的情況下，則判為電弧光發生故障，啟動繼電保護裝置跳閘信號，斷開上一級斷路器，隔離故障點；如果有其中一啟動標志未被置I，則繼續執行步驟I和2。一種中低壓母線電弧光保護系統，它包括主控單元，主控單元的輸入端與至少一個輔助單元連接，主控單元的輸出端與至少一個斷路器連接；所述的每個輔助單元均分別與弧光單元，弧聲單元，電流單元和溫度單元連接，所述弧光單元連接有弧光傳感器，所述弧聲單元連接有光纖聲音傳感器，所述電流單元與電流傳感器連接，所述溫度單元與溫度傳感器連接。所述主控單元有4個數據傳輸接口，每個接口能接入6個弧光單元或電流單元；主控單元的輸出接口則連接有4路快速跳閘和6路常規繼電器跳閘。所述的輔助單元安裝在中低壓母線開關柜中，由光纖三工器組成，每個輔助單元能夠接入10個弧光傳感器、I個便攜式弧光傳感器和I個溫度傳感器。所述弧光單元具有10個弧光檢測接口，這些接口均為光纖接口，用于連接弧光傳感器。 所述弧光傳感器安裝在開關柜各間隔室內，為探測弧光的光感應元件。工作原理如下中低壓母線電弧光保護系統由主控單元、輔助單元、電流單元、弧光單元等部件構成。各部件之間使用光纖及數據線來傳輸跳閘信號和數據信息?；」鈧鞲衅骺梢赃B接到主控單元或者弧光單元(弧光傳感器可以直接接到主控單元，如果需要保護的開關柜或母線數量少，可以省略弧光單元)，電流單元則用于傳輸電流信號，電弧光保護系統通過弧光傳感器測量開關柜中的弧光，如果同時電流單元測到了過流信號，則被判為產生了電弧光故障。一旦檢測到電弧光故障，則保護系統在Ims內發出跳閘指令，達到保護目的。本技術的有益效果本技術由于沒有任何活動得或帶電得部件，傳感器極易安裝，不會發生任何誤動作，也不需要任何維護.電弧光保護系統的感光范圍靈敏度可在弧光單元和主控單元進行調整.此靈敏度受弧光傳感器和光纖長度的影響.靈敏度可在10-50KLUX范圍之間調整.電弧光保護能快速切除中低壓母線故障，保證輸配電網的安全運行。附圖說明圖I為中低壓母線電弧光保護系統結構框圖；圖2為本技術的安裝示意圖；圖3為本技術的工作過程及原理示意圖；其中1主控單元，2輔助單元，3弧光單元，4電流電元，5溫度單元，31弧光傳感器，41電流互感器，51溫度傳感器，6斷路器開關，7弧聲單元，71弧聲傳感器。具體實施方式以下結合附圖與實施例對本技術作進一步說明。如圖I所示，中低壓母線電弧光保護系統由主控單元I、輔助單元2、電流單元4、弧光單元3和斷路器開關6等部件構成。各部件之間使用光纖及數據線來傳輸跳閘信號和數據信息。弧光傳感器31可以連接到主控單元I或者弧光單元3(弧光傳感器可以直接接到主控單元，如果需要保護的開關柜或母線數量少，可以省略弧光單元)，電流單元4則用于傳輸電流信號，電弧光保護系統通過弧光傳感器31測量開關柜中的弧光，如果同時電流單元4測到了過流信號，則被判為產生了電弧光故障。一旦檢測到電弧光故障，則保護系統在Ims內發出跳閘指令，達到保護目的。主控單元I管理、控制整個電弧光保護系統，包含有電流檢測和斷路器失靈保護，通過檢測短路電流和來自弧光傳感器31的動作信息，并對收集的數據進行處理、判斷，發出跳閘信號以切除故障。該系統只有在同時檢測到弧光和過 流時才發出跳閘指令。在進線斷路器未能動作切除故障時，它將啟動斷路器失靈保護邏輯，發出跳閘指令給上游斷路器切除故障。此外，主控單元I根據輔助單元2傳送來的弧光傳感器31的動作信息和溫度傳感器51測量的溫度，提供弧光故障點的定位和溫度報警信息，主控單元I有4個數據傳輸接口機即4個數據輸入口，每個接口可聯結6個弧光或電流單元，共可接24個弧光或電流單元。輸出接口則包括4路快速跳閘輸出和6路常規繼電器跳閘輸出。輔助單元2安裝在中低壓母線開關柜中，由光纖三工器組成，每個輔助單元2可接A 10個弧光傳感器31、I個便攜式弧光傳感器和I個溫度傳感器51。輔助單元2的地址通過拔碼開關設定。當系統發生弧光故障時，輔助單元2收集來自弧光傳感器31的動作信息并傳送給主控單元I，在主控單元I上顯示輔助單元2和弧光傳感器31的地址編號，有利于及時檢修和排除故障。弧光單元3用于檢測弧光，具有10個弧光檢測接口，這些接口均為光纖接口，用于連接弧光傳感器31?；」鈧鞲衅?1感光強度則可以通過弧光單元3面板上的電位計來調節設定，可從10KLUX調節至50KLUX.弧光單元3檢測到的弧光數據通過光纖或數據線傳到主控單元1，主控單元I依據設定的邏輯判據決定是否輸出跳閘信號?；÷晢卧?用于檢測電弧聲音信號，弧聲單元7通過弧聲傳感器71檢測到聲音信號，利用光纖或數據線傳送到主控單元1，主控單元I依據設定的聲音限值判據決定是否輸出跳閘信號。電流單元4用于檢測電流信號，A、B、C三相電流均可檢測。電流單元4可匹配1A、2A和5A的電流互感器41，電流的整定則可以從面板上的電位計來調節，整定范圍從50%至500%。電流單元4檢測到電流數據通過光纖或數據線傳送到本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種中低壓母線電弧光保護系統，其特征是，它包括主控單元，主控單元的輸入端與至少一個輔助單元連接，主控單元的輸出端與至少一個斷路器連接；所述的每個輔助單元均分別與弧光單元，弧聲單元，電流單元和溫度單元連接，所述弧光單元連接有弧光傳感器，所述弧聲單元連接有光纖聲音傳感器，所述電流單元與電流傳感器連接，所述溫度單元與溫度傳感器連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李立生，李建修，邵志敏，
申請(專利權)人：山東電力研究院，
類型：實用新型
國別省市：