专利名称：光电式电弧光保护系统主控单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光电式电弧光保护系统主控单元。应用于电力行业中对中、 低压母线实施保护的光电式电弧光保护系统中。
背景技术：
据早期国外统计资料表明，每年每1000台开关柜就有7台遭到损坏，故障率 0.7%。农村配电网的概率更高，达1.2%。据《高压开关技术通讯》报道，单是手车柜，我国 电力系统某年就有200多面柜烧毁。由于各国政府的重视和有关指令性文件、规程规定，俄 罗斯和欧美等地的中压开关安装母线快速保护比率已经超过95%。国外著名的开关柜生产 厂家，如 Reyrolle、ABB、Siemens、Schneider、Moeller、Holec 等，其中低压开关柜均有配套 使用的电弧光保护系统。近年来，随着国内电力工业的高速发展，中压开关柜的应用数量越来越多，由于开 关柜弧光短路故障引发的中压母线故障也日益增多；另一方面，用户对供电的可靠性要求 也越来越高，国内一些专家也一直强调装设专用中低压母线保护的重要性，用户也希望可 以提供一种造价较低、原理简单、适用于3KV 35KV的母线保护，以最大限度减少母线故障 对设备的损害，提高供电可靠性。在这种背景下，电弧光保护系统在我国电力系统中的应用 开始加速发展。以下为国外的资料介绍的各种燃弧时间下对设备造成的损坏程度35ms 没有显著的损坏，一般可以在检验绝缘电阻后投入使用。100ms:损坏较小，在开关柜再次投入运行以前需要进行清洁或可能的某些小的修理。500ms:设备损坏很严重，在现场的人员也受到严重的伤害，必须更换部分设备才可以再投入运行。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是针对现有的保护方案不能满足快速切除故障的 不足，提供一种光电式电弧光保护系统主控单元，以解决中、低压母线发生故障几率较高、 延迟切除故障导致故障发展、扩大，从而造成巨大经济损失的问题。本实用新型所采用的技术方案是光电式电弧光保护系统主控单元，其特征在于 所述主控单元包括一个PLC可编程逻辑控制器，其输入端接有一组弧光传感器、跳间输入 端和数据输入端；该可编程逻辑控制器的输出脚接有晶间管快速跳间输出模块、常规继电 器跳闸输出模块和用于为其他保护系统远程连接的输出信号接口 ；该PLC可编程逻辑控制 器与弧光传感器、跳间输入端和输出信号接口之间采用光纤连接。所述PLC可编程逻辑控制器的控制脚连接拨码开关。PLC可编程逻辑控制器的复 位脚连接复位开关。PLC可编程逻辑控制器的显示脚连接显示数码管。所述光纤为单芯塑性纤维光纤。所述弧光传感器由一个光纤适配器和用于过滤环境光源的散射过滤器组成。本实用新型的有益效果是本主控单元起到了管理和控制整个光电式电弧光保护 系统的作用，整个跳闸时间由电弧光保护系统跳闸时间和断路器脱扣时间共同决定。使用 光纤监测电弧光信号，配合过流信号判断故障，以最快的速度、有选择的在第一时间切除故 障源，防止故障发展、扩大，避免人员财产的损失。本实用新型中使用的单芯塑性光纤易于 安装和使用，抗电磁干扰强，不需要特殊的保护护套，长度可选择标准长度或由客户任意选 择。
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型是光电式电弧光保护系统的主控单元，包括一个PLC可编 程逻辑控制器6 (MU-PLC)，其输入端接有一组(16个)弧光传感器2、跳闸输入端9和数据 输入端10 ；该可编程逻辑控制器的输出脚接有晶间管快速跳间输出模块8、常规继电器跳 闸输出模块7和用于为其他保护系统远程连接的输出信号接口 3 ；该PLC可编程逻辑控制 器6与弧光传感器2、跳闸输入端9和输出信号接口 3之间采用光纤连接。上述模块中，跳闸输入端9(也叫光纤输入接口)用于连接或扩展，或同时连接和 扩展电流单元的跳闸输出信号，还可以级联其它弧光单元的跳闸输出信号并转换成标准逻 辑信号传给PLC可编程逻辑控制器6处理。所述数据输入端10为差分信号输入接口，用于 级联其它电流单元和弧光单元电源或报警数据输出信号并传给PLC可编程逻辑控制器6处 理。光纤输入接口 2-1用于将弧光传感器2传输过来的光信号转换成标准逻辑信号通过组 合逻辑传给PLC可编程逻辑控制器6处理。输出信号接口 3用于为其他保护系统输出跳闸 信号。所述PLC可编程逻辑控制器6的控制脚连接四个模式的拨码开关4，用于设置跳闸 输入端9 (也叫光纤输入接口)的工作模式。控制器的复位脚连接复位开关5，用于主控单 元的手动复位；控制器的显示脚连接四位八段显示数码管1，用于显示系统的信息。本例光纤采用单芯塑性纤维光纤，用于传输光信号。弧光传感器2由一个光纤适 配器和用于过滤环境光源的散射过滤器组成，用于检测弧光强度。本实用新型的工作原理是当有从电流单元或弧光单元经跳闸输入端9输入的跳闸信号、从数据输入端10输入的差分信号、或直接从弧光传感器2经光纤输入接口 2-1输 入光信号时，这些信号分别通过光纤或普通数据线输入到PLC可编程逻辑控制器6，控制器 进行处理后生成跳闸输出信号并分别通过晶闸管快速跳闸输出模块8和常规继电器跳闸 输出模块7输出。当拨码开关4开关状态为ON时，跳闸输入端9可直接连接弧光传感器2， 传感器感光的强度可以用主控单元面板的电位计调节。当开关状态为OFF时，跳闸输入端9 用来传输弧光单元或电流单元过来的跳间信号。如果跳间输入端9没有连接光纤，则对应 的开关4应打到ON位置。
权利要求一种光电式电弧光保护系统主控单元，其特征在于所述主控单元包括一个PLC可编程逻辑控制器(6)，其输入端接有一组弧光传感器(2)、跳闸输入端(9)和数据输入端(10)；该可编程逻辑控制器的输出脚接有晶闸管快速跳闸输出模块(8)、常规继电器跳闸输出模块(7)和用于为其他保护系统远程连接的输出信号接口(3)；该PLC可编程逻辑控制器(6)与弧光传感器(2)、跳闸输入端(9)和输出信号接口(3)之间采用光纤连接。
2.根据权利要求1所述的光电式电弧光保护系统主控单元，其特征在于所述PLC可 编程逻辑控制器(6)的控制脚连接拨码开关(4)。
3.根据权利要求1所述的光电式电弧光保护系统主控单元，其特征在于所述PLC可 编程逻辑控制器(6)的复位脚连接复位开关(5)。
4.根据权利要求1所述的光电式电弧光保护系统主控单元，其特征在于所述PLC可 编程逻辑控制器(6)的显示脚连接显示数码管(1)。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的光电式电弧光保护系统主控单元，其特征在于 所述光纤为单芯塑性纤维光纤。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的光电式电弧光保护系统主控单元，其特征在于 所述弧光传感器(2)由一个光纤适配器和用于过滤环境光源的散射过滤器组成。
专利摘要本实用新型涉及光电式电弧光保护系统主控单元。本实用新型所要解决的技术问题是提供一种光电式电弧光保护系统主控单元，解决中、低压母线发生故障几率高、延迟切除故障导致故障发展、扩大，造成经济损失的问题。解决该问题的技术方案是光电式电弧光保护系统主控单元，包括PLC可编程逻辑控制器，其输入端接有一组弧光传感器、跳闸输入端和数据输入端；该控制器的输出脚接有晶闸管快速跳闸输出模块、常规继电器跳闸输出模块和用于为其他保护系统远程连接的输出信号接口；PLC可编程逻辑控制器与弧光传感器、跳闸输入端和输出信号接口之间采用光纤连接。本实用新型主要用于电力行业中对中、低压母线实施保护的光电式电弧光保护系统中。
文档编号H02H7/22GK201590654SQ20092029501
公开日2010年9月22日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者周林 申请人:杭州瑞胜电气有限公司