智能中级保护器及其分体式低压电力保护系统的制作方法_2

文档序号:8641314阅读:来源:国知局
址,中继模块通电后需将将通讯适配器的IP地址等参数设置保存。中继模块自动连接通讯适配器,通讯链路建立完成后智能中级保护器的相关数据可上送至监测主站。
[0031]低压配电台区现场将通讯适配器与中继模块安装完成后通电,先读取通讯适配器相关IP地址等参数,然后用PDA (红外)或者短信对中继模块进行通信指令设置,配置本台区的需要通讯的适配器的IP地址及端口号参数设置,中继模块随后与通讯适配器建立通讯。智能中级保护器通过RS-485通信线与中继模块进行连接通信后,中继模块会自动识别并采集智能中级保护器的相关信息和采样数据,中继模块搜集到智能中级保护器相关信息数据后上送至通讯适配器。中继模块与通讯适配器之间采用GPRS水平通信方式进行通讯,通讯适配器获取到台区所装分体式智能中级保护器的数据后将其归档保存并列表汇总。通讯适配器与智能公变终端之间采用级联通信模式。智能公变终端能够自适应通讯适配器通信规约,将通信适配器内所保存的台区所有分体式智能中级保护器的采集数据和运行状态上传至公变终端后,再经过智能公变终端电力GPRS通信通道将数据远传至监控系统,从而实现远程在线监测。
【附图说明】
[0032]图1为智能中级保护器实施例的结构原理图。
【具体实施方式】
[0033]参照附图,智能中级保护器,连接于低压电力系统电力线L和N上,且设置在总保护级I与末端保护级2之间,包括:
[0034]控制芯片40,用于产生第一磁通阈值Hl和第二磁通阈值H2,根据这两个阈值来判断本智能中级保护器的开关状态;
[0035]第一动态开关11,连接于所述控制芯片与至少一个总保护级之间,以接通或断开本智能中级保护器与总保护级之间的电力线;
[0036]第一电磁感应电路10,较佳为零序电流互感器,包括一个绕接于电力线上动态开关11的一级绕组侧和一个接入芯片40的二级绕组侧,它用于感应来自总保护级I电力线上的不平衡电流I,它连接所述第一动态开关11,并根据所述控制芯片40来导通或断开所述第一动态开关11 ;
[0037]其中在控制芯片40检测到所述不平衡电流I超出第一磁通阈值Hl而未超出第二磁通阈值H2时,在第一预设时段后切断第一动态开关11 ;以及
[0038]第二动态开关21,连接于所述控制芯片40与至少一个末端保护级2之间,以接通或断开本智能中级保护器与末端保护级2之间的电力线;
[0039]第二电磁感应电路20,用于感应来自末端保护级2电力线上的不平衡电流,它连接所述第二动态开关21,并根据所述控制芯片40来导通或断开所述第二动态开关21 ;
[0040]其中在控制芯片40检测到所述不平衡电流I超出第二磁通阈值H2时,在第二预设时段后切断第二动态开关21。其中,在中级保护器的后级负载正常工作的情况下,根据电磁原理,穿过此零序互感器11磁性线圈(即其漏电感应器)内的磁通量为H= yMS,在图1所示的单相负载具有各一根L线和N线,流入此感应器线圈内的电流I1和流出的电流I 2产生的交变磁场强度MjP M 2应当满足线圈内的磁场强度M为:
[0041]M = MfM2
[0042]其中M1= N1.HM2 = N2.I2A21
[0043]其中NjPN2为零序电流互感器11第一、第二次侧的绕组圈数,根据零序电流值可以直接由前述公式计算出其对应的磁通量H,若这个磁通量不超出H1,则进一步通过与之连接的一个电力参数检测单元30来进一步地加以判断。控制器40包括一个集成的A/D电路41,将来自全部模拟感应电路,例如电路11、21或30的信号转换为数字值。
[0044]在一个实施例中,进一步地在所述控制芯片40上耦合一个告警部件42,用于根据第一磁通阈值Hl或第二磁通阈值H2输出告警信号给远端的电力营运单位。在一个实施例中,所述电力线包括单相火线L和单相中性线N,或者三相火线L,或者三相火线L和中性线N。
[0045]在另一个实施例中设计一个分体式低压电力保护系统,它包括漏电保护端和通讯端,其中漏电保护端包括所述的智能中级保护器,以及连接至少一个此智能中级保护器的中继器,通讯端包括连接所述智能中级保护器的通讯适配器,以及与之连接的智能配变终端,其中所述智能中级保护器通过RS485总线与中继器进行数据传输,所述中继器通过GPRS水平通讯方式与安装在各个台区中的通讯适配器进行数据交互,所述通讯适配器通过RS485总线向智能配变终端进行数据上传,所述智能配变终端将配电数据传输给远端电力营运单位。
[0046]在一个实施例中,在通讯适配器中设置唯一的终端逻辑IP地址,对应于远端电力营运单位的剩余电流保护器监测系统中资产管理单元。
[0047]在一个实施例中,在通讯适配器中设置唯一的终端逻辑IP地址,对应于所述通讯适配器读取的中继器SIM卡。
[0048]在一个实施例中,设计所述通讯适配器以自动建立各个智能中级保护器处的测量点参数,在新增智能中级保护器时自动新增测量点信息,并在移除所述智能中级保护器时自动删除其测量点。
[0049]在一个实施例中,所述测量点参数包括各个智能中级保护器的控制芯片中的预设IP地址,以及对应的中继器SM卡串号。
[0050]在另一个实施例中,设计所述通讯适配器以在智能中级保护器的测量点参数变更时,向所述剩余电流保护器监测系统发送请求,以变更所述测量点的有效标志位和变更标志位置位。
[0051]在一个实施例中,设计所述中继器以:自动读取通讯适配器的SM卡串口 ;自动搜寻智能中级保护器的IP地址;然后更改每一智能中级保护器的IP地址。
【主权项】
1.智能中级保护器,连接于低压电力系统总保护级与末端保护级之间,其特征在于包括: 控制芯片,用于设定第一磁通阈值Hl和第二磁通阈值H2,根据这两个阈值来判断本智能中级保护器的开关状态; 第一动态开关,连接于所述控制芯片与至少一个总保护级之间,以接通或断开本智能中级保护器与总保护级之间的电力线; 第一电磁感应电路,用于感应来自总保护级电力线上的不平衡电流,它连接所述第一动态开关,并根据所述控制芯片来导通或断开所述第一动态开关; 其中在控制芯片检测到所述不平衡电流超出第一磁通阈值Hl而未超出第二磁通阈值H2时,在第一预设时段后切断第一动态开关;以及 第二动态开关,连接于所述控制芯片与至少一个末端保护级之间,以接通或断开本智能中级保护器与末端保护级之间的电力线; 第二电磁感应电路,用于感应来自末端保护级电力线上的不平衡电流,它连接所述第二动态开关,并根据所述控制芯片来导通或断开所述第二动态开关; 其中在控制芯片检测到所述不平衡电流超出第二磁通阈值H2时,在第二预设时段后切断第二动态开关。
2.根据权利要求1所述的智能中级保护器,其特征在于:进一步地在所述控制芯片上耦合一个告警部件,用于根据第一磁通阈值Hl或第二磁通阈值H2输出告警信号给远端的电力营运单位。
3.根据权利要求1所述的智能中级保护器,其特征在于:所述电力线包括单相火线和单相中性线,或者三相火线,或者三相火线和中性线。
4.分体式低压电力保护系统,其特征在于包括漏电保护端和通讯端,其中漏电保护端包括权利要求1所述的智能中级保护器,以及连接至少一个此智能中级保护器的中继器,通讯端包括连接所述智能中级保护器的通讯适配器,以及与之连接的智能配变终端,其中: 所述智能中级保护器通过RS485总线与中继器进行数据传输,所述中继器通过GPRS水平通讯方式与安装在各个台区中的通讯适配器进行数据交互,所述通讯适配器通过RS485总线向智能配变终端进行数据上传,所述智能配变终端将配电数据传输给远端电力营运单位。
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能中级保护器,包括:控制芯片、用于接通或断开本智能中级保护器与总保护级之间的电力线的第一动态开关、用于导通或断开所述第一动态开关的第一电磁感应电路、用于接通或断开本智能中级保护器与末端保护级之间的电力线的第二动态开关、用于导通或断开所述第二动态开关的第二电磁感应电路。本实用新型还公开了一种分体式低压电力保护系统。本实用新型能够实现台区中级保护器的闸位状态量、漏电电流值、各分支线路的负荷、运行状况、设备运行总时间、漏电保护投运状态、分支线路三相不平衡等情况能够在远程主站系统上监测,填补了智能中级保护器设备无法接入远程主站系统对农网低压配电网应用的空白。
【IPC分类】H02J13-00
【公开号】CN204349596
【申请号】CN201520087117
【发明人】邹永龙, 卢峰, 黄翔, 赵启明, 林瑞学, 李辉, 林翔, 卜祥龙, 周安仁, 季旭, 林才富
【申请人】国家电网公司, 国网浙江省电力公司湖州供电公司, 国网浙江长兴县供电公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月6日
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