专利名称：电弧光智能远程监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于对开关柜电弧光故障进行监测与保护的装置，属保护技 术领域。
背景技术：
开关柜内部弧光故障是配电系统中一种非常严重的短路故障，如果不采取及时有 效的监测和保护措施，往往会造成严重的经济损失。现有的中低压开关柜电弧光保护系统根据过电流和电弧光双重判据来判断弧光 故障。它利用安装在开关柜母线室的隔板上的电弧光传感器采集电弧光信号，并通过进线 电流互感器采集过电流信号，当系统仅采集到弧光信号或过电流信号时，只发出报警信号； 而当系统同时采集到弧光信号和过电流信号时，就会在报警的同时切断开关柜进线电源， 以防电弧光故障进一步蔓延。这种电弧光保护系统的不足之处是不能实现远程监控，工作 人员必须亲临现场查看才能发现和排除故障，而在实际运行过程中，除巡检和检修期间外， 现场一般都是无人值守的，这样就使得保护系统的告警信息和故障信息不能得到及时有效 的处理，有可能造成系统供电中断从而带来不必要的损失。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种能够实现远程监控的电弧 光智能远程监控系统。本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的一种电弧光智能远程监控系统，由监控主机、通讯管理机和多个电弧光保护单元 组成，所述监控主机通过通讯电缆与通讯管理机连接，所述多个电弧光保护单元均通过485 总线与通讯管理机连接。上述电弧光智能远程监控系统，所述电弧光保护单元由弧光探头、信号转换电路、 电流信号采集电路、与门、单片机、RS485接口芯片和保护继电器组成，所述弧光探头安装在 开关柜母线室的隔板上，其输出端接信号转换电路的输入端，后者的输出端接与门的一个 输入端，所述电流信号采集电路的输出端接与门的另一个输入端，所述与门的输出端接单 片机的P0. 0端；所述RS485接口芯片的DI、R0端分别接单片机的P1. 2、P1. 3端，A、B端与 通讯管理机的通讯接口连接；所述保护继电器控制开关柜母线的电源接触器，其控制线圈 接单片机的P1.0端。上述电弧光智能远程监控系统，所述电流信号采集电路由三个电流互感器和第 一或门组成，所述三个电流互感器分别接开关柜母线室的三个相线，它们的信号输出端分 别经一个信号调理电路后接第一或门的三个输入端，所述第一或门的输出端接与门的输入 端。上述电弧光智能远程监控系统，构成中还包括弧光故障报警电路，所述弧光故障 报警电路由第二或门和LED报警灯组成，所述第二或门的两个输入端分别接信号转换电路和第一或门的输出端，输出端接单片机的P0. 1端，所述LED报警灯接单片机的PI. 1端。本实用新型的电弧光保护单元内均设置了 RS485接口芯片，具有完善的数据通讯 功能，能将弧光信号、过电流信号、跳闸信号等通过RS485数据总线上传到总控制室的监控 主机，监控主机可通过通讯管理机对所有的电弧光保护单元进行巡视，随时监控设备的运 行状况。工作人员在总控制室就能获得所有电弧光保护单元的告警信息和故障信息，为及 时排除故障隐患，保证开关柜的正常创造了有利条件。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的结构框图；图2是电弧光保护单元的电原理图。图中各标号为L、弧光探头；CT1、CT2、CT3、电流互感器；TL1、TL2、TL3、信号调理 电路；U1、信号转换电路；U2、与门；U3、单片机；U4、第一或门；U5、第二或门；U6、RS485接口 芯片J、继电器；LED、报警灯。
具体实施方式
本实用新型具有后台通讯功能，支持电力行业标准DL/ T667-1999 (IEC60870-5-103)通讯规约。数据传输电缆的连接如下参看图1，所有电弧光保护单元的RS485接口芯片的A、B线均与RS485总线的A、 B线对应连接。电弧光保护单元的通讯协议采用轮询的方式，每套系统由一个监控主机和若 干台电弧光保护单元组成。通信管理机主要用于各智能设备及系统之间进行数据交换。它是各设备之间数据 交换的通信枢纽，是综合自动化系统不可缺少的重要设备。通信管理机具有多串口、多网 络、多规约的特点，具有很好的可扩充性和可维护性。通讯管理机可作为综合自动化系统总控型子站和前置机使用，构成自动化系统的 中间层，向上可与主站等各个系统进行计算机通讯，向下可与所辖区内的终端设备进行通 信，完成终端设备数据的采集和转发，可以完全替代微机子站或前置机功能。参看图2，弧光探头L的输出端通过光纤接信号转换电路U1的输入端，信号转换电 路U1将弧光探头L所输出的光信号转换成电信号后送到与门U2的输入端。三个电流互感 器CT1、CT2、CT3采集母线三相电流信号，TL1、TL2、TL3为信号调理电路，可以将CT1、CT2、 CT3采集的交流信号整流并进行电平调节，三相电流信号在第一或门U4内进行“或”运算后 输入到U2与弧光信号进行“与”运算。当出现弧光故障时，单片机通过P1.0端输出跳闸信号，使母线断电，防止故障进 一步扩大。同时报警灯LED点亮，发出报警信号。由图1可以看出，报警灯LED点亮时，不 一定有弧光故障，有可能是异常电流或干扰光信号而引发的，这时即使没有跳间，也应对开 关柜进行检修。
权利要求一种电弧光智能远程监控系统，其特征是，它由监控主机、通讯管理机和多个电弧光保护单元组成，所述监控主机通过通讯电缆与通讯管理机连接，所述多个电弧光保护单元均通过485总线与通讯管理机连接。
2.根据权利要求1所述电弧光智能远程监控系统，其特征是，所述电弧光保护单元由 弧光探头(L)、信号转换电路(U1)、电流信号采集电路、与门(U2)、单片机(U3)、RS485接口 芯片(U6)和继电器(J)组成，所述弧光探头(L)安装在开关柜母线室的隔板上，其输出端 接信号转换电路(U1)的输入端，后者的输出端接与门(U2)的一个输入端，所述电流信号采 集电路的输出端接与门(U2)的另一个输入端，所述与门(U2)的输出端接单片机(U3)的 P0.0端；所述RS485接口芯片(U6)的DI、R0端分别接单片机(U3)的P1. 2、1P1. 3端，A、B 端与通讯管理机的通讯接口连接；所述继电器(J)控制开关柜母线的电源接触器，其控制 线圈接单片机(U3)的P1.0端。
3.根据权利要求2所述电弧光智能远程监控系统，其特征是，所述电流信号采集电路 由三个电流互感器和第一或门(U4)组成，所述三个电流互感器分别接开关柜母线室的三 个相线，它们的信号输出端分别经一个信号调理电路后接第一或门(U4)的三个输入端，所 述第一或门(U4)的输出端接与门(U2)的输入端。
4.根据权利要求3所述电弧光智能远程监控系统，其特征是，它还包括弧光故障报警 电路，所述弧光故障报警电路由第二或门(U5)和LED报警灯组成，所述第二或门(U5)的两 个输入端分别接信号转换电路(U1)和第一或门(U4)的输出端，输出端接单片机(U3)的 P0. 1端，所述LED报警灯接单片机(U3)的P1. 1端。专利摘要一种电弧光智能远程监控系统，用于对开关柜弧光故障进行远程监测和保护。其技术方案是它由监控主机、通讯管理机和多个电弧光保护单元组成，所述监控主机通过通讯电缆与通讯管理机连接，所述多个电弧光保护单元均通过485总线与通讯管理机连接。本实用新型具有完善的数据通讯功能，能将弧光信号、过电流信号、跳闸信号等通过RS485数据总线上传到总控制室的监控主机，监控主机可通过通讯管理机对所有的电弧光保护单元进行巡视，随时监控设备的运行状况。工作人员在总控制室就能获得所有电弧光保护单元的告警信息和故障信息，为及时排除故障隐患，保证开关柜的正常创造了有利条件。
文档编号H02H7/22GK201608563SQ20102916000
公开日2010年10月13日 申请日期2010年2月8日 优先权日2010年2月8日
发明者刘辉, 渠永超, 禹江, 高丽琴 申请人:保定天威恒通电气有限公司