一種適用于單母分段的弧光保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于單母分段的弧光保護(hù)系統(tǒng)，包括有I段母線、II段母線以及分別與I段母線、II段母線連接的I段隔離刀閘、II段隔離刀閘、I段進(jìn)線斷路器、II段進(jìn)線斷路器，還包括有分段斷路器、過流檢測單元一、過流檢測單元二、有I段出線斷路器、II段出線斷路器、開關(guān)柜、弧光傳感器，兩組開關(guān)柜的各弧光傳感器分別接入弧光采集單元一、弧光采集單元二，弧光采集單元二通過光纖與弧光保護(hù)主單元連接。本發(fā)明能夠保證中低壓開關(guān)柜在發(fā)生弧光故障是快速、準(zhǔn)確有選擇的斷開故障線路，從根本上限制故障電弧的持續(xù)時間，消除弧光所造成的危害，避免故障的擴(kuò)大，保證設(shè)備和人身安全。
【專利說明】—種適用于單母分段的弧光保護(hù)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于單母分段的弧光保護(hù)系統(tǒng)，適用于中低壓開關(guān)柜母線的弧光保護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)GB/T 14285-2006《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》，35kV以下電力系統(tǒng)不裝設(shè)母線保護(hù)，一般采用過電流保護(hù)作為后備保護(hù)。然而由于中低壓母線上的出線較多，操作頻繁，三相導(dǎo)體線間距離與大地的距離比較近，設(shè)備絕緣老化和機(jī)械磨損等原因，中低壓母線的故障隨之增加。為了保證變壓器及母線開關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行以及躲過內(nèi)部燃弧時間，采用電弧光保護(hù)系統(tǒng)無疑增加了電力系統(tǒng)的安全性。開關(guān)柜內(nèi)部弧光短路故障是配電系統(tǒng)中一種非常嚴(yán)重的故障，它的發(fā)生往往會造成災(zāi)難性的后果，其內(nèi)部電弧燃燒釋放的巨大能量所產(chǎn)生的各種故障電弧效應(yīng)，嚴(yán)重?zé)龤О嘿F的開關(guān)設(shè)備，短路電流沖擊可損壞主變壓器，造成長時間停電。更嚴(yán)重的是，它還會造成附近工作人員的人身傷亡事故。國外自20世紀(jì)60年代開始關(guān)注開關(guān)柜內(nèi)部故障電弧對人員傷害的嚴(yán)重性，并對開關(guān)柜內(nèi)部故障特性進(jìn)行深入的實(shí)驗(yàn)研究。在90年代初開發(fā)出基于檢測電弧光的中低壓開關(guān)柜保護(hù)系統(tǒng)，并開始在電力系統(tǒng)，廠礦企業(yè)投入運(yùn)行。近年來，在歐美一些國家，越來越多的用戶采用電弧光保護(hù)作為中低壓開關(guān)柜內(nèi)部故障保護(hù)，并且在一些國家該保護(hù)裝置已成為中，低壓開關(guān)柜的標(biāo)準(zhǔn)配置。國外的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)表明，電弧光保護(hù)系統(tǒng)除了最大限度地減輕開關(guān)設(shè)備的損壞程度及為附近工作人員提供人身保護(hù)外，還可大大減少開關(guān)柜內(nèi)部故障造成的停電時間，因而對用戶來說它的應(yīng)用也具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]圖1為國內(nèi)外的資料介紹的各種燃弧時間下對設(shè)備造成的損壞程度:
85ms:沒有顯著的破壞,一般在檢驗(yàn)絕緣后可投入使用。
[0004]IOOms:電纜絕緣薄弱點(diǎn)開始燃燒，對系統(tǒng)造成破壞。
[0005]200ms:母線開始燃燒，損壞較為嚴(yán)重。
[0006]500ms:設(shè)備損壞很嚴(yán)重，現(xiàn)場的人員可能受到嚴(yán)重的傷害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對目前國內(nèi)切斷電弧故障的時間較長、故障范圍擴(kuò)大的情況，同時目前市場上的弧光保護(hù)系統(tǒng)均不適用于單母分段的應(yīng)用場合，提供一種適用于單母分段的弧光保護(hù)系統(tǒng)；旨在解決在單母分段的系統(tǒng)中，在任一母線發(fā)生弧光故障的第一時間內(nèi)切除母線和開關(guān)柜內(nèi)部的故障，避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，保護(hù)設(shè)備和人身安全。
[0008]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種適用于單母分段的弧光保護(hù)系統(tǒng)，包括有I段母線、II段母線以及分別與I段母線、II段母線連接的I段隔離刀閘、II段隔離刀閘，其特征在于:所述的I段母線、II段母線還分別連接有I段進(jìn)線斷路器、II段進(jìn)線斷路器，I段隔離刀閘與II段隔離刀閘之間連接有分段斷路器，I段進(jìn)線斷路器、II段進(jìn)線斷路器分別連接有I段母線變壓器、II段母線變壓器，I段母線變壓器、II段母線變壓器的另一端分別連接有過流檢測單元一、過流檢測單元二，過流檢測單元一、過流檢測單元二分別連接有I段出線斷路器、II段出線斷路器，I段出線斷路器、II段出線斷路器分別與兩組開關(guān)柜的出線口連接，兩組開關(guān)柜中分別設(shè)有多個弧光傳感器，兩組開關(guān)柜的各弧光傳感器分別接入弧光采集單元一、弧光采集單元二，弧光采集單元一與弧光采集單元二串聯(lián)并分別連接有弧光跳閘出口一、弧光跳閘出口二，弧光采集單元二通過光纖與弧光保護(hù)主單元連接，弧光保護(hù)主單元、弧光采集單元一、弧光采集單元二共同與電源模塊連接，弧光保護(hù)主單元還與I段隔離刀閘、II段隔離刀閘、分段斷路器、過流檢測單元一、過流檢測單元二、I段進(jìn)線斷路器、II段進(jìn)線斷路器、I段出線斷路器、II段出線斷路器連接。
[0009]所述的一種適用于單母分段的弧光保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述的電源模塊采用24VDC、5VDC電源模塊。
[0010]所述的一種適用于單母分段的弧光保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述的弧光傳感器包括有弧光檢測探頭，弧光檢測探頭采用透鏡式弧光檢測探頭。
[0011]所述的一種適用于單母分段的弧光保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述的每個開關(guān)柜內(nèi)至少安裝2個弧光檢測探頭。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
在單母分段系統(tǒng)中，本發(fā)明能夠保證中低壓開關(guān)柜在發(fā)生弧光故障是快速、準(zhǔn)確有選擇的斷開故障線路，從根本上限制故障電弧的持續(xù)時間，消除弧光所造成的危害，避免故障的擴(kuò)大，保證設(shè)備和人身安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是各種燃弧時間下對設(shè)備造成的損壞程度示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參照圖2所示，一種適用于單母分段的弧光保護(hù)系統(tǒng)，包括有I段母線、II段母線以及分別與I段母線、II段母線連接的I段隔離刀閘5、II段隔離刀閘18，I段母線、II段母線還分別連接有I段進(jìn)線斷路器15、II段進(jìn)線斷路器6，I段隔離刀閘5與II段隔離刀閘18之間連接有分段斷路器4，I段進(jìn)線斷路器15、II段進(jìn)線斷路器6分別連接有I段母線變壓器3、II段母線變壓器8，I段母線變壓器3、II段母線變壓器8的另一端分別連接有過流檢測單元10、過流檢測單元9，過流檢測單元10、過流檢測單元9分別連接有I段出線斷路器2、II段出線斷路器7，I段出線斷路器2、II段出線斷路器7分別與兩組開關(guān)柜20的出線口連接，兩組開關(guān)柜20中分別設(shè)有多個弧光傳感器1，兩組開關(guān)柜20的各弧光傳感器I分別接入弧光采集單元12、弧光采集單元13，弧光采集單元12與弧光采集單元13串聯(lián)并分別連接有弧光跳閘出口 16、弧光跳閘出口 17，弧光采集單元13通過光纖14與弧光保護(hù)主單元11連接，弧光保護(hù)主單元11、弧光采集單元12、弧光采集單元13共同與電源模塊19連接，弧光保護(hù)主單元11還與I段隔離刀閘5、11段隔離刀閘18、分段斷路器4、過流檢測單元10、過流檢測單元9、I段進(jìn)線斷路器15、II段進(jìn)線斷路器6、I段出線斷路器2、II段出線斷路器7連接。
[0016]電源模塊19采用24VDC、5VDC電源模塊。
[0017]弧光傳感器I包括有弧光檢測探頭，弧光檢測探頭采用透鏡式弧光檢測探頭。
[0018]每個開關(guān)柜20內(nèi)至少安裝2個弧光檢測探頭。
[0019]本發(fā)明的工作原理是:
開關(guān)柜20內(nèi)的弧光傳感器I將檢測到的弧光通過專用光纖14傳輸?shù)交」獠杉瘑卧?2和13，弧光采集單元根據(jù)采集到的弧光選擇弧光跳閘出口 16和17輸出到跳閘出口單元，同時將弧光信號通過專用光纖傳輸?shù)交」獗Ｗo(hù)主單元11。弧光保護(hù)主單元11依據(jù)采集到的弧光信號，過流檢測單元9和10傳輸來的過流信號，I段隔離刀閘5的接點(diǎn)信號，II段隔離刀閘18的接點(diǎn)信號，分段斷路器4的接點(diǎn)信號，弧光保護(hù)主單元11根據(jù)控制邏輯輸出跳閘信號到I段出線斷路器2，II段出線斷路器7，I段進(jìn)線斷路器15，II段進(jìn)線斷路器6。
[0020]本發(fā)明解決了原有保護(hù)系統(tǒng)不能及時斷開弧光故障點(diǎn)，造成故障擴(kuò)大，設(shè)備損壞的問題，在一定程度上提高了供電的可靠性，保護(hù)了設(shè)備及人身安全。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于單母分段的弧光保護(hù)系統(tǒng)，包括有I段母線、II段母線以及分別與I段母線、II段母線連接的I段隔離刀閘、II段隔離刀閘，其特征在于:所述的I段母線、II段母線還分別連接有I段進(jìn)線斷路器、II段進(jìn)線斷路器，I段隔離刀閘與II段隔離刀閘之間連接有分段斷路器，I段進(jìn)線斷路器、II段進(jìn)線斷路器分別連接有I段母線變壓器、II段母線變壓器，I段母線變壓器、II段母線變壓器的另一端分別連接有過流檢測單元一、過流檢測單元二，過流檢測單元一、過流檢測單元二分別連接有I段出線斷路器、II段出線斷路器，I段出線斷路器、II段出線斷路器分別與兩組開關(guān)柜的出線口連接，兩組開關(guān)柜中分別設(shè)有多個弧光傳感器，兩組開關(guān)柜的各弧光傳感器分別接入弧光采集單元一、弧光采集單元二，弧光采集單元一與弧光采集單元二串聯(lián)并分別連接有弧光跳閘出口一、弧光跳閘出口二，弧光采集單元二通過光纖與弧光保護(hù)主單元連接，弧光保護(hù)主單元、弧光采集單元一、弧光采集單元二共同與電源模塊連接，弧光保護(hù)主單元還與I段隔離刀閘、II段隔離刀閘、分段斷路器、過流檢測單元一、過流檢測單元二、I段進(jìn)線斷路器、II段進(jìn)線斷路器、I段出線斷路器、II段出線斷路器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于單母分段的弧光保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述的電源模塊采用24VDC、5VDC電源模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于單母分段的弧光保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述的弧光傳感器包括有弧光檢測探頭，弧光檢測探頭采用透鏡式弧光檢測探頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種適用于單母分段的弧光保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述的每個開關(guān)柜內(nèi)至少安裝2個弧光檢測探頭。
【文檔編號】H02H7/22GK103441473SQ201310353988
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月14日
【發(fā)明者】張克貴, 吳善兵 申請人:合肥天海電氣技術(shù)有限公司