弧光保护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种弧光保护装置，包括二个跳闸出口并联的弧光保护主单元，所述两个弧光保护主单元的通信端口通过通信线缆互相连接，所述弧光保护主单元的弧光探头布置在整流柜内，所述弧光探头通过光纤连接到所述弧光保护主单元；电流传感器连接在整流变压器的初级线圈上，所述电流传感器分别连接所述两个弧光保护主单元，将获取到的所述整流变压器的电流变化信号发送给所述弧光保护主单元；所述跳闸出口连接到断路器。本实用新型对于整流柜的弧光反应能够及时、迅速、有效地切断断路器，保护整流柜。
【专利说明】弧光保护装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种继电保护设备，具体说，涉及一种弧光保护装置。
【背景技术】
[0002]弧光保护系统多用在常规变电站中，经过实践证明弧光保护能在开关柜发生弧光故障时提供最快的保护，切断故障点，是常规继电保护不能比拟的，它将弧光对设备的损害降至最低，确保故障电站对电网的影响最小。
[0003]近两年，电解铝整流系统频繁发生整流柜爆炸事故，损失严重，对电解铝的正常生产造成很大的影响。逆流保护、弧光保护逐渐被应用到整流系统的保护中，配合常规保护扩大整流系统的保护面，特别是弧光保护因动作时间短、功能强大、保护判选择灵活、安装实施简单，电解铝厂正在逐步新增整流系统的弧光保护。
[0004]ABB公司的REA弧光保护系统能为变电站的弧光故障提供全面的保护，增加其母线、断路器和开关柜的安全性，将设备的损害降至最低，并确保电网平稳安全。REA弧光保护系统特别适用于间隔单元的低、中压气体绝缘开关柜。
[0005]申请号201320124302.0的专利文件公开了一种弧光保护系统，该系统包括主控单元、弧光探头、电流单元、弧光扩展单元和弧光单元，该系统采用光纤星型连接方式，主控单元和电流单元、主控单元和弧光单元、主控单元和弧光扩展单元、弧光单元和弧光扩展单元之间采用单模通信光缆连接。主控单元和弧光探头、弧光单元和弧光探头之间采用光缆连接。
[0006]申请号200920282798.8的专利文件公开了一种弧光保护系统，包括监控系统、主控单元、电流单元和弧光探头；主控单元通过以太网和监控系统连接，电流单元和主控单元分别连接，弧光探头和主控单元连接；主控单元是弧光保护系统的核心部件，对弧光探头传来的光信号进行光电转换，负责输入量的采集、测量、计算及逻辑判断，实现系统的各项保护逻辑、与站内监控系统通信、自检及其它辅助功能；电流单元安装在进线电源开关柜中，采集电流信息，配置快速继电器和常规继电器，用于弧光保护系统就地跳闸或就近跳闸；弧光探头安装在柜内各间隔中，作为光感应元件，在发生弧光故障时检测突然增加的光强，并通过光纤将光信号传送给主控单元。
[0007]在以上2个公开文本中，均利用过流判据和弧光判据是否同时动作来判断保护系统是否发生动作。但缺点是:
[0008]1、不能有效保护整流柜。只配置了一个主单元跳闸出口，如果当弧光保护主单元电源失电时，即使电流、弧光判据启动，也不能切开断路器，有效地保护整流柜。
[0009]2、故障发生时，保护反应不及时。
实用新型内容
[0010]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种弧光保护装置，对于整流柜的弧光反应能够及时、迅速、有效地切断断路器，保护整流柜。[0011]技术方案如下:
[0012]一种弧光保护装置，包括二个跳闸出口并联的弧光保护主单元，所述两个弧光保护主单元的通信端口通过通信线缆互相连接，所述弧光保护主单元的弧光探头布置在整流柜内，所述弧光探头通过光纤连接到所述弧光保护主单元；电流传感器连接在整流变压器的初级线圈上，所述电流传感器分别连接所述两个弧光保护主单元；所述跳闸出口连接到断路器。
[0013]进一步:所述弧光探头将检测到的所述整流柜内的弧光信号发送到所述弧光保护主单元；所述电流传感器将获取到的所述整流变压器的电流变化信号发送给所述弧光保护
主单元。
[0014]进一步:还包括弧光保护辅助单元，所述弧光保护辅助单元连接弧光保护主单元；所述弧光探头通过光纤连接到所述弧光保护辅助单元，所述弧光保护辅助单元接收所述弧光探头的弧光信号，并将所述弧光信号传递给弧光保护主单元。
[0015]进一步:所述弧光保护主单元采用REAlOl单元，所述弧光保护辅助单元采用REA107单元；所述REAlOl单元配置有跳闸出口，两个所述REAlOl单元之间通信端口连接，两个所述REAlOl单元的跳闸出口并联，所述REAlOl单元的跳闸出口连接到断路器；REA107单元通过光纤连接弧光探头，其通信端口通过线缆连接到REAlOl单元的通信端口，所述电流传感器连接所述REAlOl单元。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的技术效果包括:
[0017]1、两个弧光保护继电器中央处理单元的跳闸出口并联，这样即使一个弧光保护继电器中央处理单元的跳闸出口失电,另一个弧光保护继电器中央处理单元的跳闸出口也会动作，跳开断路器，防止扩大事故，有效地保护设备。
[0018]2、对于整流柜的弧光反应的及时、迅速，能够有效地切断断路器，保护整流柜。
[0019]当整流柜产生弧光时，电流变化信号采自调压变压器的电流传感器不如采自整流变压器的电流传感器反应的快和及时。当整流柜产生弧光时，整流变压器的的电流变化大于调压变压器的电流变化，电流判据(电流变化信号)采自整流变压器的电流传感器能够更及时、迅速的反应整流柜状况，有效地切断断路器，起到保护整流柜的作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型中弧光保护装置的电气连接原理图。
【具体实施方式】
[0021]下面参考附图和优选实施例，对本实用新型技术方案作详细说明。
[0022]考虑到通常电解铝厂通常采用一个调压变压器和两个整流变压器，所以本实用新型采用一个调压变压器、两个整流变压器、一个整流柜的结构形式。
[0023]如图1所示，是本实用新型中弧光保护装置的电气连接原理图。220KV母线I连接调压变压器3，断路器4连接在220KV母线I和调压变压器3之间，整流变压器5、整流变压器6的初级线圈连接调压变压器3的次级线圈，整流变压器5、整流变压器6的次级线圈连接整流柜7，整流柜7连接直流正负母线2。整流柜7的作用是将交流电转换为直流电。
[0024]弧光保护装置的结构包括二个跳闸出口并联的弧光保护主单元10、弧光保护主单元11，并且，弧光保护主单元10和弧光保护主单元11的通信端口通过通信线缆连接，实现互相交换数据；弧光保护主单元11的弧光探头8布置在整流柜7内，弧光探头8通过光纤连接到弧光保护主单元11，弧光探头8将检测到的整流柜7内的弧光信号发送到弧光保护主单元10和弧光保护主单元11 ;电流传感器设置在整流变压器5、整流变压器6的初级线圈上，电流传感器分别连接弧光保护主单元10、弧光保护主单元11，将获取到的整流变压器5、整流变压器6的电流变化信号发送给弧光保护主单元10和弧光保护主单元11。弧光探头8用于获取整流柜7内的弧光信号，电流传感器用于获取整流变压器5、整流变压器6的电流变化信号。弧光保护主单元10的跳闸出口连接到断路器4。
[0025]弧光保护主单元10、弧光保护主单元11依据获取到的弧光信号和电流变化信号进行判断，当发生弧光和电流变化超出设定范围同时满足时，认为整流柜7产生弧光，跳闸出口控制断路器4切断电源，起到保护整流柜7的作用。
[0026]本实用新型中，弧光保护主单元10、弧光保护主单元11采用美国ABB公司的REAlOl单元。电流传感器设置在整流变压器5、整流变压器6的初级线圈上并连接REAlOl单元。两个REAlOl单元配置有2个跳闸出口，电流变化信号取自两个不同的整流变压器5和整流变压器6，并且两个REAlOl单元之间通信端口连接，实现通讯、互相交换数据，再将两个REAlOl单元的跳闸出口并联，这样即使一个REAlOl单元失电，另一个REAlOl单元的跳闸出口也会动作，跳开断路器4，防止扩大事故，有效地保护设备。
[0027]为了进一步精确判断弧光发生的位置，本实用新型还包括一个扩展单元，即弧光保护辅助单元9 (本优选实施例采用REA107单元)，弧光保护辅助单元9连接弧光保护主单元11。弧光探头8通过光纤连接到弧光保护辅助单元9，弧光保护辅助单元9接收弧光探头8的弧光信号，并将弧光信号传递给弧光保护主单元11。
[0028]本实用新型中，弧光保护辅助单元9用来扩展保护区，或将被保护对象分成较小的区域。弧光保护辅助单元9采用美国ABB公司的REA107单元。REA107单元的功能是检测光信号，并为REAlOl单元提供相关信息。REA107单元通过光纤连接弧光探头8，其通信端口通过线缆连接到REAlOl单元的通信端口。
[0029]REAlOl单元、REA107单元的通信端口分别连接综自系统，这样电流变化信号、弧光信号和跳闸出口的动作信号等可以传送到综自系统，系统操作人员可以实时了解系统的状态，实现集中控制。
【权利要求】
1.一种弧光保护装置，其特征在于:包括包括二个跳闸出口并联的弧光保护主单元，所述两个弧光保护主单元的通信端口通过通信线缆互相连接，所述弧光保护主单元的弧光探头布置在整流柜内，所述弧光探头通过光纤连接到所述弧光保护主单元；电流传感器连接在整流变压器的初级线圈上，所述电流传感器分别连接所述两个弧光保护主单元；所述跳闸出口连接到断路器。
2.如权利要求1所述弧光保护装置，其特征在于:所述弧光探头将检测到的所述整流柜内的弧光信号发送到所述弧光保护主单元；所述电流传感器将获取到的所述整流变压器的电流变化信号发送给所述弧光保护主单元。
3.如权利要求1或者2所述弧光保护装置，其特征在于:还包括弧光保护辅助单元，所述弧光保护辅助单元连接弧光保护主单元；所述弧光探头通过光纤连接到所述弧光保护辅助单元，所述弧光保护辅助单元接收所述弧光探头的弧光信号，并将所述弧光信号传递给弧光保护主单元。
4.如权利要求3所述弧光保护装置，其特征在于:所述弧光保护主单元采用REAlOl单元，所述弧光保护辅助单元采用REA107单元；所述REAlOl单元配置有跳闸出口，两个所述REAlOl单元之间通信端口连接，两个所述REAlOl单元的跳闸出口并联，所述REAlOl单元的跳闸出口连接到断路器；REA107单元通过光纤连接弧光探头，其通信端口通过线缆连接到REAlOl单元的通信端口，所述电流传感器连接所述REAlOl单元。
【文档编号】H02H7/125GK203826933SQ201420154343
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年4月1日 优先权日:2014年4月1日
【发明者】石磊, 靳学东, 房永亮 申请人:石磊