一种应用于变电站的电弧光保护系统技术方案

本发明专利技术提供一种应用于变电站的电弧光保护系统，电弧光保护系统包括至少两个主控系统，每个所述主控系统均连接有第一弧光探测单元、第二弧光探测单元、电源模块，主控系统保护变电站的至少一个开关柜，第一弧光探测单元和第二弧光探测单元直接将检测到的弧光传送到主控系统；主控系统根据接收到的弧光，输出跳闸信号到断路器，断路器设置于电源进线与变电站的母线之间；本发明专利技术提供的应用于变电站的电弧光保护系统同时采用弧光和电流双判据，在变电站发生弧光时安全、迅速地跳闸，切断电弧光，保护操作人员不受伤害，降低财产损失程度，防止误判导致大范围停电。止误判导致大范围停电。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于变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变电站的电弧光保护系统。

技术介绍

[0002]变电站是改变电压的场所，为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。变电所指的一般是电压等级在110kV以下的降压变电站；变电站包括各种电压等级的“升压、降压”变电站；变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来；变电站在特定的环境中，是将AC
‑
DC
‑
AC转换过程。像海底输电电缆以及远距离的输送中。有些采用高压直流输变电形式。直流输电克服交流输电的容抗损耗。具有节能效应，变电站在使用过程中容易产生弧光。
[0003]电弧光保护系统可以在变电站的开关柜发生弧光故障时，保护操作人员不受伤害，并且降低财产损失程度，当出现弧光时，弧光以300m/s的速度爆发，摧毁途中的任何物体，只要系统不断电，弧光就会一直存在，电弧光保护系统能够减少弧光的危害，在开关柜抽屉内，弧光可以迅速的在10ms内达到3m远，电弧光保护系统输出跳闸信号时间极短，即使在安装或者维护的时候也能保护操作人员的安全，但现有的电弧光保护系统只设置一种判据，容易造成误判而导致大范围停电。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种应用于变电站的电弧光保护系统，该电弧光保护系统包括至少两个主控系统，每个主控系统均连接有第一弧光探测单元、第二弧光探测单元、电源模块；
[0005]主控系统保护变电站的至少一个开关柜，第一弧光探测单元和第二弧光探测单元直接将检测到的弧光传送到主控系统；
[0006]主控系统根据接收到的弧光，输出跳闸信号到断路器，断路器设置于电源进线与变电站的母线之间。
[0007]进一步地，主控系统设置在第一进线柜面板上，第一弧光探测单元设置在第二进线柜面板上，第二弧光探测单元设置在第三进线柜面板上。
[0008]进一步地，电弧光保护系统还包括与主控系统连接的测温探头和测压探头，测温探头通过弧光单元与主控系统连接，测温探头包括光纤测温探头和/或分布式光纤线性感温探测器；弧光单元和测温探头之间通过光纤传输光信号；弧光单元和第一弧光探测单元、第二弧光探测单元之间通过温敏光纤传输光信号。
[0009]进一步地，主控系统还包括跳闸控制电路，跳闸控制电路为每个断路器提供两路输出跳闸信号，其中一路直接接入断路器回路，另外一路进入接入断路器跳闸回路的继电器，第一弧光探测单元将报警信号输入主控系统的同时从第一路输出跳闸信号，第二弧光
探测单元将报警信号输入主控系统的同时分别从第一路和第二路输出跳闸信号。
[0010]进一步地，保护系统还包括温度判据电路，测温探头为分布式光纤线性感温探测器，且分布式光纤线性感温探测器捆绑于电气柜的外表面，温度判据电路通过以下步骤实现：
[0011]S1：预置分布式光纤线性感温探测器在所述电气柜上的采样点的坐标，采集各采样点的温度信号T，将当前所有的温度信号T与温度阈值T
阈
比较，判断T超过T
阈
的采样点的个数P，当P＜3时，不作处理，当P≥3时，进行步骤S2；
[0012]S2：采集并获取对应的P个采样点的坐标，将任意三个坐标相连得到至少一个三角形，判断该三角形的最大角是否＜150
°
，如果是，则计算该三角形的面积S，并比较S与面积阈值S
阈
的大小，当S＜S阈时，则进行步骤S3；
[0013]S3：主控系统向断路器发送跳闸信号。
[0014]进一步地，电弧光保护系统还包括混合判据电路，混合判据电路通过以下步骤实现：
[0015]步骤S1还包括：预置分布式光纤线性感温探测器在所述电气柜上的采样点的坐标，采集各采样点的温度信号T，将当前所有的温度信号T与温度阈值T
阈
比较，判断T超过T
阈
的采样点的个数P，当1≤P＜3时，进行步骤S4；
[0016]S4：重复检测P个采样点的温度T，并判断所述温度T是否依然超过T
阈
，如果是，则进行步骤S3。
[0017]进一步地，步骤S4包括：重复检测P个采样点的温度T，并判断所述温度T是否依然超过T
阈
，如果否，则对其他参数进行检测，并根据检测结果向所述主控系统发送指令。
[0018]进一步地，对其他参数进行检测，并根据检测结果向所述主控系统发送指令包括以下步骤：
[0019]S41：判断是否检测到弧光，如果是，则进行步骤S3，如果否，则不作处理；
[0020]S42：判断电流信号是否超过所述电流阈值，如果是，则进行步骤S3，如果否，则不作处理；
[0021]S43：判断电压信号是否超过所述电压阈值，如果是，则进行步骤S3，如果否，则不作处理。
[0022]进一步地，相邻两个采样点之间的距离在5cm
‑
20cm之间。
[0023]进一步地，电压阈值为额定电压有效值的(110
‑
120)％，电流阈值为电流工频信号与(3
‑
25)次奇数谐波合成有效值的(120
‑
200)％，弧光探测单元和弧光单元的光感灵敏度为30000勒克斯。
[0024]本专利技术还提供了以上电弧光保护系统在供电局变电站及大型矿企业变电站中的应用。
[0025]本专利技术的有益效果如下：
[0026]本专利技术提供的应用于变电站的电弧光保护系统同时采用弧光和电流双判据，在变电站发生弧光时安全、迅速地跳闸，切断电弧光，保护操作人员不受伤害，降低财产损失程度，防止误判导致大范围停电。
附图说明
[0027]图1为应用于变电站的电弧光保护系统的接线图；
[0028]图2为弧光单元的地址设定示意图；
[0029]图3为电流单元端口示意图；
[0030]图4为电流单元拨码示意图；
[0031]图5为电源模块的端口图；
[0032]图6为弧光探测单元的结构示意图；
[0033]图7为弧光探测单元的灵敏度调整示意图；
[0034]图8为应用于变电站的电弧光保护系统的结构框图；
[0035]图9为分布式光纤线性感温探测器捆绑于开关柜外表面的结构示意图；
[0036]图10为供电局变电站及大型厂矿企业配电典型示例。
[0037]其中，100
‑
电气柜，200
‑
采样点，300
‑
圆形(面积阈值为该圆形的面积)，400
‑
三角形。
具体实施方式
[0038]下面结合附图和以下实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于变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至少两个主控系统，每个所述主控系统均连接有第一弧光探测单元、第二弧光探测单元、电源模块；所述主控系统保护变电站的至少一个开关柜，所述第一弧光探测单元和第二弧光探测单元直接将检测到的弧光传送到所述主控系统；所述主控系统根据接收到的所述弧光，输出跳闸信号到断路器，所述断路器设置于电源进线与变电站的母线之间。2.根据权利要求1所述的应用于变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与所述主控系统连接的测温探头和测压探头，所述测温探头通过弧光单元与主控系统连接，所述测温探头包括光纤测温探头和/或分布式光纤线性感温探测器；所述弧光单元和测温探头之间通过光纤传输光信号；所述弧光单元和所述第一弧光探测单元、第二弧光探测单元之间通过温敏光纤传输光信号。3.如权利要求2所述的应用于变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，所述跳闸控制电路为每个断路器提供两路输出跳闸信号，其中一路直接接入断路器回路，另外一路进入接入断路器跳闸回路的继电器，所述第一弧光探测单元将报警信号输入所述主控系统的同时从第一路输出跳闸信号，所述第二弧光探测单元将报警信号输入所述主控系统的同时分别从第一路和第二路输出跳闸信号。4.如权利要求2所述的应用于变电站的电弧光保护系统，其特征在于，所述保护系统还包括温度判据电路，所述测温探头为分布式光纤线性感温探测器，且所述分布式光纤线性感温探测器捆绑于电气柜的外表面，所述温度判据电路通过以下步骤实现：S1：预置分布式光纤线性感温探测器在所述电气柜上的采样点的坐标，采集各采样点的温度信号T，将当前所有的温度信号T与温度阈值T
阈
比较，判断T超过T
阈
的采样点的个数P，当P＜3时，不作处理，当P≥3时，进行步骤S2；S2：采集并获取对应的P个采样点的坐标，将任意三个坐标相连得到至少一个三角形，判断该三角形的最大角是否＜150
°
，如果是，则计算该三角形的面积S，并比较S与面积阈值S
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘起洋，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：