一种应用于发电站的电弧光保护系统技术方案

本发明专利技术提供了一种应用于发电站的电弧光保护系统，该电弧光保护系统包括主控系统和与主控系统连接的电源模块、2个电流单元、第一弧光单元、第二弧光单元和第三弧光单元，电站的母线包括一段母线、二段母线和分段母线，一段母线上的电源回路设有第一断路器，一段母线与分段母线之间设有第二断路器，二段母线上的电源回路设有第三断路器；本发明专利技术提供的应用于电站的电弧光保护系统同时采用弧光和电流双判据，防止误判导致大范围停电。防止误判导致大范围停电。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于发电站的电弧光保护系统


[0001]本专利技术涉及弧光保护设备领域，特别涉及一种应用于发电站的电弧光保护系统。

技术介绍

[0002]两电极间电压升高时，在电极最近处空气中的正负离子被电场加速，在移动过程中与其他空气分子碰撞产生新的离子，这种离子大量增加的现象称为“电离”，空气被电离的同时，温度随之急剧上升产生电弧，这种放电称为弧光放电，一旦发生弧光放电，在放电间隙间一般就不需要很高的电压，属于低电压大电流放电，弧光放电产生的条件是小间隙和大电流，根据电流发生在不同部位可分为以下三种：带电导体间的电弧放电起火、带电导体与地之间的电弧起火、绝缘体表面的沿面放电(爬电)起火；电弧光能量巨大，破坏力惊人，能够造成设备损坏，造成整个电站的损坏，事故后恢复供电时间长，甚至造成人员伤亡，现在急需一种稳定可靠的电弧光保护系统。

技术实现思路

[0003]针对上述技术问题，本专利技术提供了一种应用于发电站的电弧光保护系统，该电弧光保护系统包括主控系统和与主控系统连接的电源模块、第一电流单元、第二电流单元、第一弧光单元、第二弧光单元和第三弧光单元，电站的母线包括一段母线、二段母线和分段母线，一段母线上的电源回路设有第一断路器，一段母线与分段母线之间设有第二断路器，二段母线上的电源回路设有第三断路器；
[0004]主控系统保护发电站的至少一个开关柜，其中，所述第一电流单元和所述第二电流单元一端通过光纤和数据线直接与所述主控系统连接，另一端分别连接第一电流互感器和第二电流互感器，所述第一电流互感器用于采集一段母线电源进线电流，所述第二电流互感器用于采集二段母线电源进线电流，第一弧光单元通过数据线和光纤与主控系统连接，第二弧光单元与主控系统通过光纤连接，与第一弧光单元通过数据线连接，第三弧光单元与第二弧光单元通过数据线和光纤连接，第一弧光单元和第三弧光单元均通过光纤连接有若干个弧光探测单元，第二弧光单元通过光纤连接有若干个弧光探测单元，主控系统还通过光纤连接有若干个弧光探测单元，所有弧光探测单元均安装于母线室和断路器室；
[0005]主控系统根据接收到的弧光和电流信号，输出跳闸信号到第一断路器、第二断路器或第三断路器。
[0006]进一步地，电弧光保护系统还包括两组副保护系统，每组副保护系统均包括若干副主控单元，副主控单元连接有副弧光探测单元，副弧光探测单元设置于电缆室中，一段母线和二段母线分别与两组保护系统中的电缆室内的电气设备之间设有副断路器，副弧光探测单元将采集到的弧光发送至副主控单元，副主控单元根据接收到的弧光，输出跳闸信号到副断路器，优选地，副主控单元与主控系统连接。
[0007]进一步地，主控系统还包括跳闸控制电路，跳闸控制电路通过以下步骤实现：
[0008]采集一段母线二段母线上发送的报警指令，互斥标志去掉二段母线上的报警指
令，判断一段母线上是否同时发生弧光报警和电流报警，如果是，则同时向第一断路器、第二断路器和接入第二断路器跳闸回路的继电器发送跳闸指令；
[0009]互斥标志去掉一段母线上的报警指令，判断二段母线上是否同时发生弧光报警和电流报警，如果是，则同时向第二断路器、第三断路器、接入第二断路器回路的继电器和接入第三断路器回路的继电器发送跳闸指令；
[0010]判断一段母线和二段母线上是否分别发生弧光报警和电流报警，如果是，则同时向第二断路器和接入第二断路器回路的继电器发送跳闸指令；
[0011]统计第二断路器和接入第二断路器回路的继电器接收跳闸指令的次数x，设定故障消除后Y秒合上第二断路器和接入第二断路器回路的继电器，Y＝y+(x
‑
1)a，其中，Y表示故障消除后的恢复时间，a表示每增加一次延长的时间，x表示次数，x为正整数，a和y为常数；故障消除指的是一段母线和二段母线均停止弧光报警和电流报警，或者一段母线和二段母线只产生弧光报警或电流报警。
[0012]进一步地，电气设备包括配电装置和备用变压器，配电装置和备用变压器均连接有若干负载，备用变压器与所有负载连接，电弧光保护系统还包括备用电路，备用电路通过以下步骤实现：
[0013]备用变压器与各负载之间呈脱扣状态；
[0014]主控系统判断任一配电装置与一段母线或二段母线之间的副断路器是否跳闸，如果跳闸，则发送指令将对应的配电装置连接的负载与备用变压器相连接；
[0015]主控系统判断副断路器是否恢复，如果恢复，则备用变压器与负载之间再次呈脱扣状态，并恢复对应的负载与配电装置之间的连接。
[0016]进一步地，电弧光保护系统包括弧光电流双判据电路；弧光电流双判据电路由以下步骤实现：
[0017]主控系统或弧光单元接收弧光探测单元发送的弧光，将弧光与弧光阈值相比较，当弧光大于弧光阈值时，向主控系统发送弧光报警；
[0018]主控系统接收电源单元发送的电流信号，将电流信号转换为电流与电流阈值相比较，当电流大于电流阈值时，向主控系统发送电流报警。
[0019]进一步地，电弧光保护系统还包括与主控模块连接的测温探头，测温探头主要包括光纤测温探头和/或分布式光纤线性感温探测器，测温探头通过弧光单元与主控系统连接；弧光单元和测温探头之间通过光纤传输光信号；弧光单元和弧光探测单元之间通过温敏光纤传输光信号，测温探头安装于母线室内和/或电缆室内和/或断路器室内。
[0020]进一步地，电缆室内和/或电缆室内和/或断路器室内还设有温湿度探头，电弧光保护系统还包括湿度判据电路，湿度判据电路通过以下步骤实现：
[0021]采集各采样点的湿度信号H，将当前所有的湿度信号H与湿度阈值H
阈
比较大小，当H≥H
阈
时，进行步骤S2，当H＜H
阈
时，则不作处理；
[0022]判断当前位置H≥H
阈
的持续天数n，并比较n与天数阈值n
阈
的大小，如果n≥n
阈
，则将弧光阈值和电流阈值向下调整，如果n＜n
阈
，则不作处理。
[0023]进一步地，电缆室内和/或电缆室内和/或断路器室内同时设有弧光探测单元和温湿度探头，保护系统还包括弧光湿度双判据电路，弧光湿度双判据电路通过以下步骤实现：
[0024]S1：采集电缆室内各采样点的弧光，判断弧光是否超过弧光阈值，如果是，则向对
应的副断路器发送跳闸消息，如果否，则进行步骤S2；
[0025]S2：采集电缆室内各采样点的湿度信号，判断湿度是否超过湿度阈值，如果是，则将温度阈值向下调整。
[0026]进一步地，电缆室内和/或电缆室内和/或断路器室内同时设有电压探头和温湿度探头，保护系统还包括电压湿度双判据电路，电压湿度双判据电路通过以下步骤实现：
[0027](1)采集电缆室内各采样点的电压信号，判断电压信号是否超过电压阈值，如果是，则向对应的副断路器发送跳闸消息，如果否，则进行步骤(2)；
[0028]采集电缆室内各采样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于发电站的电弧光保护系统，其特征在于，所述电弧光保护系统包括主控系统和与所述主控系统连接的电源模块、第一电流单元、第二电流单元、第一弧光单元、第二弧光单元和第三弧光单元，电站的母线包括一段母线、二段母线和分段母线，所述一段母线上的电源回路设有第一断路器，所述一段母线与所述分段母线之间设有第二断路器，所述二段母线上的电源回路设有第三断路器；所述主控系统保护发电站的至少一个开关柜，其中，所述第一电流单元和所述第二电流单元一端通过光纤和数据线直接与所述主控系统连接，另一端分别连接第一电流互感器和第二电流互感器，所述第一电流互感器用于采集一段母线电源进线电流，所述第二电流互感器用于采集二段母线电源进线电流，所述第一弧光单元通过数据线和光纤与所述主控系统连接，所述第二弧光单元与所述主控系统通过光纤连接，与所述第一弧光单元通过数据线连接，所述第三弧光单元与所述第二弧光单元通过数据线和光纤连接，所述第一弧光单元和所述第三弧光单元均通过光纤连接有若干个弧光探测单元，所述第二弧光单元通过光纤连接有若干个弧光探测单元，所述主控系统还通过光纤连接有若干个弧光探测单元，所有所述弧光探测单元均安装于母线室和断路器室；所述主控系统根据接收到的弧光和电流信号，输出跳闸信号到第一断路器、第二断路器或第三断路器。2.根据权利要求1所述的应用于发电站的电弧光保护系统，其特征在于，所述电弧光保护系统还包括两组副保护系统，每组副保护系统均包括若干副主控单元，所述副主控单元连接有副弧光探测单元，所述副弧光探测单元设置于电缆室中，所述一段母线和所述二段母线分别与两组保护系统中的所述电缆室内的电气设备之间设有副断路器，所述副弧光探测单元将采集到的弧光发送至副主控单元，所述副主控单元根据接收到的弧光，输出跳闸信号到副断路器，优选地，所述副主控单元与所述主控系统连接。3.如权利要求1所述的应用于发电站的电弧光保护系统，其特征在于，所述主控系统还包括跳闸控制电路，所述跳闸控制电路通过以下步骤实现：采集一段母线二段母线上发送的报警指令，互斥标志去掉二段母线上的报警指令，判断一段母线上是否同时发生弧光报警和电流报警，如果是，则同时向第一断路器、第二断路器和接入第二断路器跳闸回路的继电器发送跳闸指令；互斥标志去掉一段母线上的报警指令，判断二段母线上是否同时发生弧光报警和电流报警，如果是，则同时向第二断路器、第三断路器、接入第二断路器回路的继电器和接入第三断路器回路的继电器发送跳闸指令；判断一段母线和二段母线上是否分别发生弧光报警和电流报警，如果是，则同时向第二断路器和接入第二断路器回路的继电器发送跳闸指令；统计第二断路器和接入第二断路器回路的继电器接收跳闸指令的次数x，设定故障消除后Y秒合上第二断路器和接入第二断路器回路的继电器，所述Y＝y+(x
‑
1)a，其中，Y表示故障消除后的恢复时间，a表示每增加一次延长的时间，x表示次数，x为正整数，a和y为常数；所述故障消除指的是一段母线和二段母线均停止弧光报警和电流报警，或者一段母线和二段母线只发生弧光报警或电流报警。4.根据权利要求2所述的应用于发电站的电弧光保护系统，其特征在于，所述电气设备包括配电装置和备用变压器，所述配电装置和备用变压器均连接有若干负载，所述备用变
压器与所有所述负载连接，所述电弧光保护系统还包括备用电路，所述备用电路通过以下步骤实现：备用变压器与各负载之间呈脱扣状态；主控系统判断任一配电装置与一段母线或二段母线之间的副断路器是否跳闸，如果跳闸，则发送指令将对应的配电装置连接的负载与所述备用变压器相连接；主控系统判断副断路器是否恢...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢中男，张继征，陈子栋，
申请(专利权)人：帝森克罗德集团有限公司，
类型：发明
国别省市：