一种光伏箱式变压器弧光保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光伏箱式变压器弧光保护装置，属于光伏箱式变压器技术领域，包括：交流模块、弧光传感器接口；CPU；出口模块，电源模块，开入模块，显示模块，电磁出口模块，光纤模块，弧光保护模块，失灵保护模块，自检单元，该光伏箱式变压器弧光保护装置使用弧光和电流双判断，在快速保护动作的前提下保证了动作的高可靠性，经国网电力科学研究院检测，继电器出口跳闸时间最长只有7.65ms，远快于高压熔丝动作时间，对箱变内部弧光故障总切除时间可以控制在100ms以内；本装置为光伏箱变低压母线及高压电缆室的主保护，通过自检单元在设定的时间对装置进行自检。时间对装置进行自检。时间对装置进行自检。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏箱式变压器弧光保护装置


[0001]本专利技术属于光伏箱式变压器
，具体涉及光伏箱式变压器弧光保护装置。

技术介绍

[0002]在箱变低压侧导电杆至框架断路器上端口的短路故障靠高压熔丝保护切除，动作时间一般在30s以上，远远大于变压器的动稳定时间。事故发生后，由于没有及时切除故障，往往造成严重的后果，不仅需要更换全部绕组，而且还会引起箱变爆燃，损失非常惨重，威胁到统的稳定运行；
[0003]下列原因可能在光伏箱变内造成短路故障并产生电流：绝缘材料老虎和机械磨损、灰尘、温度、湿度、腐蚀等环境因素、电缆接头制作不良、过电压、设备故障和带电设备的误操作、设备正常检修后遗漏工具在开关设备内、小动物尤其是老鼠等原因；电弧光一旦产生，其危害程度取决于电弧电流及切除时间，电弧产生的能量与I2t呈指数规律快速上升，只有在极短时间内切除故障才能使设备不遭受损害，如果总切除时间超过100ms，则后果较为严重，会导致设备局部烧毁，甚至造成开关柜爆炸、人员伤亡，有的可能还会引发“火烧连营”的连锁事故；
[0004]因此需要研发一种光伏箱式变压器弧光保护装置来解决现有的问题；

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种光伏箱式变压器弧光保护装置，以解决现有变压器弧光保护装置长时间工作造成数据堵塞导致死机无法保护的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种光伏箱式变压器弧光保护装置，包括：
[0007]交流模块，用于将交流电流量输入并采集三相电流互感器信息；
[0008]弧光传感器接口，用于连接弧光传感器；
[0009]CPU；
[0010]出口模块，用于输出信号给继电器以及继电器开出信号；所述输出信号类型包括告警、事故、事故、呼唤；
[0011]电源模块，用于接入外部电源；
[0012]开入模块，用于接入远程控制设备并接收远方操作及更改指令；
[0013]显示模块，用于显示输出信息并完成设备的人机交互、键盘处理；
[0014]电磁出口模块，用于连接电磁继电器；
[0015]光纤模块，用于接入弧光传感器和光纤通信；
[0016]弧光保护模块，用于接收从弧光传感器接口送入的弧光传感器获取的弧光动作信息，并判断电流启动元件是否关联，执行对应弧光保护动作；
[0017]失灵保护模块，用于将交流模块获取的相电流、负序电流及零序电流信息，经软压板处理后通过断路器合闸位置闭锁。
[0018]自检单元，用于设定周期内自动获取并检测弧光传感器接口、出口模块、开入模块以及弧光保护模块信号状态经CPU处理后将诊断信息发送给显示模块。
[0019]优选的，所述自检单元模块包括
[0020]弧光单元通信异常检测模块，用于获取弧光保护模块信号判断当前定值关联的弧光传感器是否正确，并检测弧光通道数据传输异常或通道中断时发送该弧光单元通信异常报告；
[0021]弧光传感器异常检测模块：用于检测弧光传感器工作状态，若检测到弧光传感器动作超过5s且无电流元件动作时，则屏蔽该弧光传感器并发送传感器异常报告；
[0022]其中，所述屏蔽该弧光传感器后需手动复归且检测到该弧光传感器光强低于弧光传感器预设定值时使弧光传感器恢复正常，再次开放该传感器。
[0023]弧光采样异常检测模块，用于实时检测自检电压，若弧光传感器接口的自检电压异常时，则屏蔽该弧光传感器接口并发送弧光传感器接口异常报告。
[0024]TA异常检测模块，用于运行时检查交流电流状态；
[0025]装置告警模块，用于检测到本身硬件故障时，发出告警信号，同时闭锁整套保护；所述硬件故障包括：采样回路故障、RAM错误、FALSHROM错误、定值错误。
[0026]优选的，所述TA异常检测模块包括：
[0027]位置异常检测，用于断路器处于分闸位置且Max(I
a
，I
b
，I
c
)＞0.06I
n
，延时10s 告警；
[0028]其中，I
n
为二次额定负荷电流，I
a
，为三相电流中的第一相电流，I
b
为三相电流中的第二相电流，I
c
为三相电流中的第三相电流；Max(I
a
，I
b
，I
c
)＞0.06I
n
为三相电流中任意一相超过0.06倍额定电流；
[0029]相序检测，用于检测TA相序是否接反状态，若满足相序接反公式 I2＞0.25I
n
且I2＞4I1，且时间持续时间1分钟时，则认定TA相序接反并发呼唤信号；
[0030]其中：I
n
为二次额定负荷电流，I1为正序电流，I2为负序电流；
[0031]负载不对称检测，用于检测最大相间电流差大于最大相电流的50％且最大相电流大于额定电流的25％，并且持续1分钟时发呼唤信号。
[0032]优选的，所述开入模块设置有就地或远方选择开关，若选择远方时允许远方操作或通过面板设置为强制远方状态；
[0033]运行或检修选择开关，若选择检修时允许面板传动操作并屏蔽远传信号或者通过面板设置为强制检修状态。
[0034]优选的，所述电流互感器信息包括：获取电流采集回路使用的互感器二次额定电流类型的TA类型、实际运行时电流采集回路额定负载下的二次电流的TA额定值。
[0035]优选的，所述弧光保护模块设置有电流和弧光传感器结合的弧光电流模式、弧光传感器单独完成弧光保护的弧光模式。
[0036]优选的，所述弧光模式包括将64个弧光传感器和12路电流以及6个出口继电器信号关联到任意一个保护区域上，每路保护的逻辑独立。采用此方式可将弧光保护分为若干区域，实现不同的保护范围。装置最多同时提供6 路电磁继电器出口。支持1台弧光保护系统装置和最多32台弧光单元共同组成整个系统的弧光保护，不同弧光保护装置通过光纤接口交互弧光启动信息，配合完成弧光保护功能。所述12路电流关联设置包括设定1#组TA～
4#TA互感器顺序由低向高的位置分布，每一位对应一个电流通道，启用时设置为1，否则为0，设置为1时，将1#组TA的A相，1#组TA的B相，2#组TA的A相， 2#组TA的B相，3#组TA的A相，4#组TA的A相，4#组TA的C相电流互感器启用；
[0037]优选的，所述失灵保护模块包括：
[0038]失灵保护压板，用于投退失灵保护继电器；
[0039]失灵延时定值模块，用于设置失灵保护继电器动作延时时间；
[0040]保护出口逻辑模块，用于与电磁出口模块的继电器出口相连接并设置出口判断逻辑关系；
[0041]失灵保护启动值模块，用于设置相电流压板、负序电流压板和零序电流压板都退出时，失灵保护自动退出，若合位闭锁中的断路器合位使用开关量回路，则本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏箱式变压器弧光保护装置，其特征在于：包括：交流模块，用于将交流电流量输入并采集三相电流互感器信息；弧光传感器接口，用于连接弧光传感器；CPU；出口模块，用于输出信号给继电器以及继电器开出信号；电源模块，用于接入外部电源；开入模块，用于接入远程控制设备并接收远方操作及更改指令；显示模块，用于显示输出信息并完成设备的人机交互、键盘处理；电磁出口模块，用于连接电磁继电器；光纤模块，用于接入弧光传感器和光纤通信；弧光保护模块，用于接收从弧光传感器接口送入的弧光传感器获取的弧光动作信息，并判断电流启动元件是否关联，执行对应弧光保护动作；失灵保护模块，用于将交流模块获取的相电流、负序电流及零序电流信息，经软压板处理后通过断路器合闸位置闭锁；自检单元，用于设定周期内自动获取并检测弧光传感器接口、出口模块、开入模块以及弧光保护模块信号状态经CPU处理后将诊断信息发送给显示模块。2.根据权利要求1所述的一种光伏箱式变压器弧光保护装置，其特征在于：所述自检单元模块包括：弧光通信异常检测模块，用于获取弧光保护模块信号判断当前定值关联的弧光传感器是否正确，并检测弧光通道数据传输异常或通道中断时发送该弧光单元通信异常报告；弧光传感器异常检测模块：用于检测弧光传感器工作状态，若检测到弧光传感器动作超过5s且无电流元件动作时，则屏蔽该弧光传感器并发送传感器异常报告；其中，所述屏蔽该弧光传感器后需手动复归且检测到该弧光传感器光强低于弧光传感器预设定值时使弧光传感器恢复正常，再次开放该传感器；弧光采样异常检测模块，用于实时检测自检电压，若弧光传感器接口的自检电压异常时，则屏蔽该弧光传感器接口并发送弧光传感器接口异常报告；TA异常检测模块，用于运行时检查交流电流状态；装置告警模块，用于检测到硬件故障时，发出告警信号，同时闭锁整套保护；所述硬件故障包括：采样回路故障、RAM错误、FALSHROM错误、定值错误。3.根据权利要求2所述的一种光伏箱式变压器弧光保护装置，其特征在于：所述TA异常检测模块包括：位置异常检测，当断路器处于分闸位置且Max(I
a
,I
b
,I
c
)>0.06I
n
，延时10s告警；其中，I
n
为二次额定负荷电流，I
a
，为三相电流中的第一相电流，I
b
为三相电流中的第二相电流，I
c
为三相电流中的第三相电流；Max(I
a
，I
b
，I
c
)＞0.06I
n
为三相电流中任意一相超过0.06倍额定电流；相序检测，用于检测TA相序是否接反状态，若满足相序接反公式I2>0.25I
n
且I2>4I...

【专利技术属性】
技术研发人员：李焱，谢家麟，
申请(专利权)人：江苏南能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：