本實(shí)用新型涉及弧光保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于風(fēng)電的弧光保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)為電能，風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三米的微風(fēng)速度（微風(fēng)的程度），便可以開(kāi)始發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電不需要使用燃料，也不會(huì)產(chǎn)生輻射或 空氣污染。風(fēng)是沒(méi)有公害的能源之一，而且它取之不盡，用之不竭。對(duì)于缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區(qū)、山區(qū)和高原地帶，因地制宜地利用風(fēng)力發(fā)電，非常適合，大有可為。海上風(fēng)電是可再生能源發(fā)展的重要領(lǐng)域，是推動(dòng)風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要力量，是促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要措施。我國(guó)海上風(fēng)能資源豐富，加快海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)，對(duì)于促進(jìn)沿海地區(qū)治理大氣霧霾、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式具有重要意義。

弧光是一種持續(xù)的耀眼亮光,有時(shí)具有輝光弧線的外貌,在電路斷開(kāi)時(shí)形成；即電弧發(fā)出的光，光度很強(qiáng)，帶藍(lán)紫色。近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)電力工業(yè)的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)中電弧光短路是一種頻發(fā)性、災(zāi)難性故障，對(duì)電力設(shè)備的安全運(yùn)行存在嚴(yán)重的威脅。因此，需要對(duì)電力系統(tǒng)中的弧光進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并在檢測(cè)到弧光時(shí)對(duì)相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行斷電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于風(fēng)電的弧光保護(hù)裝置，對(duì)風(fēng)電升壓系統(tǒng)的弧光進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并在檢測(cè)到弧光時(shí)，能夠及時(shí)切斷升壓變壓器和風(fēng)電進(jìn)線端、風(fēng)電出線端的電連接。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種用于風(fēng)電的弧光保護(hù)裝置，安裝在風(fēng)電升壓系統(tǒng)中，所述風(fēng)電升壓系統(tǒng)包括風(fēng)電進(jìn)線端、升壓變壓器和風(fēng)電出線端，風(fēng)電進(jìn)線端接升壓變壓器的初級(jí)繞組，風(fēng)電出線端接升壓變壓器的次級(jí)繞組，所述弧光保護(hù)裝置包括：第一弧光傳感器，檢測(cè)所述升壓變壓器的初級(jí)繞組一側(cè)的弧光，并在檢測(cè)到弧光時(shí)發(fā)出第一弧光信號(hào)；第二弧光傳感器，檢測(cè)所述升壓變壓器的次級(jí)繞組一側(cè)的弧光，并在檢測(cè)到弧光時(shí)發(fā)出第二弧光信號(hào)；控制器，接收第一弧光信號(hào)和第二弧光信號(hào)，并根據(jù)第一弧光信號(hào)發(fā)出第一報(bào)警信號(hào)，根據(jù)所述第二弧光信號(hào)發(fā)出第二報(bào)警信號(hào)；第一斷路器，接收所述第一報(bào)警信號(hào)，并根據(jù)所述第一報(bào)警信號(hào)斷開(kāi)風(fēng)電進(jìn)線端和升壓變壓器的初級(jí)繞組之間的電連接；第二斷路器，接收所述第二報(bào)警信號(hào)，并根據(jù)所述第二報(bào)警信號(hào)斷開(kāi)風(fēng)電出線端和升壓變壓器的次級(jí)繞組之間的電連接。

優(yōu)選的，所述弧光保護(hù)裝置還包括：第一隔離放大電路，用于接收第一弧光傳感器發(fā)出的第一弧光信號(hào)，并對(duì)所述第一弧光信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的第一弧光信號(hào)發(fā)送給控制器；第二隔離放大電路，用于接收第二弧光傳感器發(fā)出的第二弧光信號(hào)，并對(duì)所述第二弧光信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的第二弧光信號(hào)發(fā)送給控制器。

優(yōu)選的，所述弧光保護(hù)裝置還包括無(wú)線通信裝置，用于將控制器發(fā)出的第一報(bào)警信號(hào)和第二報(bào)警信號(hào)傳輸至后端監(jiān)控中心。

優(yōu)選的，所述弧光保護(hù)裝置還包括報(bào)警器，用于接收控制器發(fā)出的第一報(bào)警信號(hào)或第二報(bào)警信號(hào)，并根據(jù)所述第一報(bào)警信號(hào)或第二報(bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警。

優(yōu)選的，所述弧光保護(hù)裝置還包括斷路器失靈保護(hù)單元，用于將檢測(cè)到的第一斷路器或第二斷路器發(fā)出的拒動(dòng)信號(hào)發(fā)送給控制器，控制器根據(jù)所述拒動(dòng)信號(hào)發(fā)出跳閘信號(hào)給位于第一斷路器或第二斷路器上一級(jí)的上游斷路器，所述上游斷路器將升壓變壓器的初級(jí)繞組和風(fēng)電進(jìn)線端之間的電連接斷開(kāi)，以及將升壓變壓器的次級(jí)繞組和風(fēng)電出線端的電連接斷開(kāi)。

所述風(fēng)電進(jìn)線端的電壓為690V，風(fēng)電出線端的電壓為35kV。

本實(shí)用新型的有益效果是：

（1）本實(shí)用新型分別在升壓變壓器的初級(jí)繞組側(cè)和次級(jí)繞組側(cè)設(shè)置弧光傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電升壓系統(tǒng)的低壓部分和高壓部分的弧光的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并在檢測(cè)到弧光時(shí)自動(dòng)進(jìn)行斷路，從而保證風(fēng)電升壓系統(tǒng)的安全；

（2）本實(shí)用新型中設(shè)有無(wú)線通信裝置，能夠?qū)?bào)警信號(hào)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶蠖吮O(jiān)控中心，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；

（3）本實(shí)用新型中設(shè)置有斷路器失靈保護(hù)單元，用于將檢測(cè)到的第一斷路器或第二斷路器發(fā)出的拒動(dòng)信號(hào)發(fā)送給控制器，控制器根據(jù)所述拒動(dòng)信號(hào)發(fā)出跳閘信號(hào)給位于第一斷路器或第二斷路器上一級(jí)的上游斷路器，所述上游斷路器將升壓變壓器的初級(jí)繞組和風(fēng)電進(jìn)線端之間的電連接斷開(kāi)，以及將升壓變壓器的次級(jí)繞組和風(fēng)電出線端的電連接斷開(kāi)，進(jìn)一步提高了風(fēng)電升壓系統(tǒng)的安全性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的示意框圖；

圖2為本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的示意框圖；

圖3為本實(shí)用新型中第一弧光傳感器的示意圖；

圖中，1-分光片，2-濾光片，3-光纖探頭，4-光電管，5-光電轉(zhuǎn)換電路，6-整形濾波電路，7-信號(hào)放大電路，8-電流電壓轉(zhuǎn)換電路，9-電壓輸出端。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

實(shí)施例一

如圖1所示，一種用于風(fēng)電的弧光保護(hù)裝置，安裝在風(fēng)電升壓系統(tǒng)中，所述風(fēng)電升壓系統(tǒng)包括風(fēng)電進(jìn)線端、升壓變壓器和風(fēng)電出線端，所述風(fēng)電進(jìn)線端的電壓為690V，風(fēng)電出線端的電壓為35kV，風(fēng)電進(jìn)線端接升壓變壓器的初級(jí)繞組，風(fēng)電出線端接升壓變壓器的次級(jí)繞組。

所述弧光保護(hù)裝置包括：第一弧光傳感器，檢測(cè)所述升壓變壓器的初級(jí)繞組一側(cè)的弧光，并在檢測(cè)到弧光時(shí)發(fā)出第一弧光信號(hào)；第二弧光傳感器，檢測(cè)所述升壓變壓器的次級(jí)繞組一側(cè)的弧光，并在檢測(cè)到弧光時(shí)發(fā)出第二弧光信號(hào)；控制器，接收第一弧光信號(hào)和第二弧光信號(hào)，并根據(jù)第一弧光信號(hào)發(fā)出第一報(bào)警信號(hào)，根據(jù)所述第二弧光信號(hào)發(fā)出第二報(bào)警信號(hào)；第一斷路器，接收所述第一報(bào)警信號(hào)，并根據(jù)所述第一報(bào)警信號(hào)斷開(kāi)風(fēng)電進(jìn)線端和升壓變壓器的初級(jí)繞組之間的電連接；第二斷路器，接收所述第二報(bào)警信號(hào)，并根據(jù)所述第二報(bào)警信號(hào)斷開(kāi)風(fēng)電出線端和升壓變壓器的次級(jí)繞組之間的電連接。

優(yōu)選的，所述弧光保護(hù)裝置還包括：第一隔離放大電路，用于接收第一弧光傳感器發(fā)出的第一弧光信號(hào)，并對(duì)所述第一弧光信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的第一弧光信號(hào)發(fā)送給控制器；第二隔離放大電路，用于接收第二弧光傳感器發(fā)出的第二弧光信號(hào)，并對(duì)所述第二弧光信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的第二弧光信號(hào)發(fā)送給控制器。

優(yōu)選的，所述弧光保護(hù)裝置還包括無(wú)線通信裝置，用于將控制器發(fā)出的第一報(bào)警信號(hào)和第二報(bào)警信號(hào)傳輸至后端監(jiān)控中心。

優(yōu)選的，所述弧光保護(hù)裝置還包括報(bào)警器，用于接收控制器發(fā)出的第一報(bào)警信號(hào)或第二報(bào)警信號(hào)，并根據(jù)所述第一報(bào)警信號(hào)或第二報(bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警。所述報(bào)警器為蜂鳴器或指示燈。

所述第一弧光傳感器和第二弧光傳感器的結(jié)構(gòu)相同。

實(shí)施例二

本實(shí)施例的技術(shù)方案與實(shí)施例一的技術(shù)方案的不同之處在于：如圖2所示，本實(shí)施中，所述弧光保護(hù)裝置還包括斷路器失靈保護(hù)單元，用于將檢測(cè)到的第一斷路器或第二斷路器發(fā)出的拒動(dòng)信號(hào)發(fā)送給控制器，控制器根據(jù)所述拒動(dòng)信號(hào)發(fā)出跳閘信號(hào)給位于第一斷路器或第二斷路器上一級(jí)的上游斷路器，所述上游斷路器將升壓變壓器的初級(jí)繞組和風(fēng)電進(jìn)線端之間的電連接斷開(kāi)，以及將升壓變壓器的次級(jí)繞組和風(fēng)電出線端的電連接斷開(kāi)。通過(guò)設(shè)置斷路器失靈保護(hù)單元，為第一斷路器和第二斷路器提供冗余備份，進(jìn)一步提高風(fēng)電升壓系統(tǒng)的安全性。

如圖3所示，第一弧光傳感器包括光纖探頭3、分光片1、濾波片2、光電管4、光電轉(zhuǎn)換電路5，分光片1和濾波片2安裝在光纖探頭3上，光纖探頭3與光電管4連接，光電管4與光電轉(zhuǎn)換電路5連接，光電轉(zhuǎn)換電路5連接電壓輸出端9，電壓輸出端9通過(guò)屏蔽雙絞線與隔離放大電路的輸入端連接。

所述光電轉(zhuǎn)換電路5包括順次電連接的整形濾波電路6、信號(hào)放大電路7和電流電壓轉(zhuǎn)換電路8，整形濾波電路6的輸入端與光電管4的輸出端電連接，電流電壓轉(zhuǎn)換電路8的輸出端與電壓輸出端9電連接。

所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路8包括第一電阻、第二電阻、第一電容、電阻分壓器、第二運(yùn)算放大器、第三運(yùn)算放大器、MOS晶體管和電阻分壓器。第三運(yùn)算放大器的同相輸入端連接電阻分壓器，第三運(yùn)算放大器的反相輸入端與第一電阻的一端連接，第三運(yùn)算放大器的輸出端與MOS晶體管的柵極連接；電阻分壓器包括相互串聯(lián)的第三電阻和第四電阻，第三電阻的另一端接工作電源，第四電阻的另一端接地，第三電阻和第四電阻的公共端接第三運(yùn)算放大器的同相輸入端；MOS晶體管的漏極接地，MOS晶體管的源極經(jīng)過(guò)第一電容接地，信號(hào)放大電路7的輸出端分別接第三運(yùn)算放大器和第一電阻的公共點(diǎn)、MOS晶體管和第一電容的公共點(diǎn)；第二電阻的一端接信號(hào)放大電路的輸出端，第二電阻的另一端接第二運(yùn)算放大器的同相輸入端，第二運(yùn)算放大器的反相輸入端接第二運(yùn)算放大器的輸出端，第二運(yùn)算放大器的輸出端接電壓輸出端9。電流電壓轉(zhuǎn)換電路中第三運(yùn)算放大器、MOS晶體管和電阻分壓器構(gòu)成過(guò)流保護(hù)模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的過(guò)流保護(hù)，且反應(yīng)迅速。

光纖探頭3接收外界弧光，通過(guò)分光片1和濾光片2的作用將弧光照射到光電管4上，光電管4將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，電流信號(hào)依次通過(guò)整形濾波電路6、信號(hào)放大電路7和電流電壓轉(zhuǎn)換電路8處理后輸出電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)通過(guò)屏蔽雙絞線輸入隔離放大電路。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。