專利名稱：基于電弧光檢測的電氣保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電氣設備領域，具體涉及一種基于電弧光檢測的電氣保護裝置。
背景技術：
中、低壓母線發(fā)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，按我國現行的繼電保護設計標準，35kV及以下電壓等級的母線一般未裝設母線保護。然而，由于中低壓母線上的出線多，操作頻繁，三相導體線間距離與大地的距離比較近，容易受小動物危害，設備制造質量比高壓設備差，設備絕緣老化和機械磨損，運行條件惡劣，系統(tǒng)運行條件改變，人為和操作錯誤等原因，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，人們對中低壓母線的保護一直不夠重視，大多采用帶有較大延時的后備保護來切除母線上的故障，往往使故障被發(fā)展、擴大，從而造成巨大的經濟損失。IEC298標準附錄AA中規(guī)定的開關柜內部燃弧時間是100ms，目前市場上銷售的開關柜基本上是按照IEC298標準生產的，也就是說，開關柜可以承受的電弧燃燒時間為IOOms0由于發(fā)生弧光故障在斷路器動作前，故障短路電弧是一直在燃燒的，即保護動作時間加上斷路器分閘時間之和，即為電弧燃燒的持續(xù)時間。也就是說，從保護開關柜方面考慮，保護動作時間應在小于IOOms切除故障以防止弧光短路故障進一步發(fā)展擴大造成更大的危害。據統(tǒng)計，一些地區(qū)IlOkV及以上等級的變壓器遭受短路故障電流沖擊直接導致損壞的事故，約占全部事故的50%以上，特別是變壓器低壓側出口(低壓母線)短路時形成的故障一般需要更換繞組，嚴重時可能要更換全部繞組，從而造成十分嚴重的后果和損失。國標規(guī)定的IlOkV及以上電壓等級的變壓器的熱穩(wěn)定允許時間為2秒，動穩(wěn)定時間為0.25秒。但實際上，在低壓側出口短路故障靠過流后備保護切除的動作時間往往在2秒以上，離
0.25秒的變壓器的動穩(wěn)定時間相差甚遠。所以，可以說，繼電保護的不完善也是造成變壓器損壞的重要原因。電弧光一旦產生，其危害程度取決于電弧電流及切除時間，電弧產生的能量與I2t成指數規(guī)律快速上升。只有在極短時間內切除故障才能使設備不遭受害。若總切除時間大于100ms，輕則設備局部燒損，重則造成開關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設備的安全運行，根據繼電保護快速性的要求，迫切需要配置專用中低壓母線保護。
權利要求1.一種基于電弧光檢測的電氣保護裝置，其特征在于:包括用于采集弧光信號的弧光采集單元(I)、用于輸出跳閘和報警信號的主控單元(2)、用于控制被保護電氣設備電路通斷的饋線保護單元(3)，所述弧光采集單元(I)包括至少一個電弧光傳感器(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)、報警輸出端(22)兩個信號輸出端口，所述饋線保護單元(3)的輸出端設有用于控制被保護電氣設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)輸出的電流增量達到特定強度時通過跳閘輸出端(21)輸出跳閘命令、在檢測到電弧光傳感器(11)輸出電流時通過報警輸出端(22)輸出報警命令；所述饋線保護單元(3)在檢測到電弧光傳感器(11)輸出電流時控制斷路器(31)斷開。
2.根據權利要求1所述的基于電弧光檢測的電氣保護裝置，其特征在于:所述主控單元(2)包括微處理器(23)、人機接口模塊(24)、通訊接口模塊(25)，所述微處理器(23)內置用于采集模擬電流信號的模擬轉換模塊(231)，所述模擬轉換模塊(231)與電弧光傳感器(11)相連，所述人機接口模塊(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)、報警輸出端(22)相連。
3.根據權利要求2所述的基于電弧光檢測的電氣保護裝置，其特征在于:所述饋線保護單元(3)包括開關電路(32)和放大驅動電路(33)，所述開關電路(32)的控制端與電弧光傳感器(11)的輸出端相連，所述開關電路(32)通過放大驅動電路(33)與斷路器(31)相連。
專利摘要本實用新型公開了一種基于電弧光檢測的電氣保護裝置，包括用于采集弧光信號的弧光采集單元(1)、用于輸出跳閘和報警信號的主控單元(2)、用于控制斷路器開關狀態(tài)的饋線保護單元(3)，弧光采集單元(1)包括至少一個電弧光傳感器(11)，電弧光傳感器(11)的輸出端分別與主控單元(2)、饋線保護單元(3)相連，主控單元(2)的輸出端口包括跳閘輸出端(21)、報警輸出端(22)兩個信號輸出端口，饋線保護單元(3)的輸出端設有用于控制被保護電氣設備電路通斷的斷路器(31)。本實用新型能夠基于電弧光實現對電氣設備的保護，具有安全可靠、應用范圍廣、結構簡單、成本低廉的優(yōu)點。
文檔編號H02H7/22GK203014364SQ20132002898
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月6日 優(yōu)先權日2013年1月6日
發(fā)明者張慧 申請人:安徽中節(jié)節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?br>