专利名称：电力站用低压综合监控及保护系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力系统用的监控保护装置，特别是低压系统用的监控保护装置。
目前，很多变电站(所)以及配电站(所)都实现或正在实现无人值班。但目前的各变电站(所)以及配电站(所)的低压系统基本配置的是传统低压分立器件构成的电气保护与控制装置，这些电气保护与控制装置与其他控制系统没有联系，其工作情况很难及时了解，设备状况也只能采用定期巡查的方式检查。而且目前的各种电气保护与控制装置普遍存在着动作可靠性差，成本高，控制参数难以调节的问题。
本发明的目的在于提供一种电力站用低压综合监控及保护系统。它可以使值班人员在值班室监视现场工作情况，具有比现有电气保护与控制装置更强的保护功能，而且动作可靠性高，成本低，控制参数可根据需要任意调节。并可以对控制对象进行远方操作和闭环控制。
本发明是这样实现的电力站用低压综合监控及保护系统，它的构成包括电力站用低压综合监控及保护系统，其特征在于它的构成包括有一台具有数据计算和逻辑运算功能的控制器(31)；与控制器(31)相接的模拟量输入接口单元(32)、数字量输入接口单元(33)、数字量输出接口单元(34)；与模拟量输入接口单元(32)、数字量输入接口单元(33)、数字量输出接口单元(34)相接的一个或一个以上的进线单元(35)和馈线单元(36)。
上述的电力站用低压综合监控及保护系统中，所述的进线单元(35)包括进线侧按常规应用连接的各个电器；所述的馈线单元(36)包括馈线侧按常规应用连接的各个电器。
上述的电力站用低压综合监控及保护系统中，所述的进线单元(35)包括进线侧按常规应用连接的各个电器是进线侧的电压传感器TV、电流互感器TA、空气开关QF；所述的馈线单元(36)包括馈线侧按常规应用连接的各个电器是馈线侧电流互感器CT、空气开关QA。
上述的电力站用低压综合监控及保护系统中，所述的进线单元(35)包括有隔离开关QS。
前述的电力站用低压综合监控及保护系统中，还包括有一个与模拟量输入单元(32)和数字量输入单元(33)相接的传感器单元(37)，传感器单元(37)的构成包括有温度传感器，或/和压力传感器，或/和位置传感器，或/和流量传感器，或/和电压传感器、或/和电流传感器。
前述的电力站用低压综合监控及保护系统中，与控制器(31)相接的有一个通讯接口单元(38)。
前述的电力站用低压综合监控及保护系统中，与控制器(31)相接的有一个监视和操作单元(39)，其构成包括触摸屏或监视器、键盘、鼠标。
与现有技术比较，本发明把各种运行电器与具有计算机功能的控制装置结合在一起，不但解决了现有低压系统的电气保护装置不能随时监控低压电器运行工况的问题，而且使保护的动作可靠性得到大幅度提高，对控制参数的调节也非常容易，所有信息均可远传。具有结构紧凑，监控功能强，实用效果好，成本低，安全性高的特点。适用于对各种低压系统进行监控和保护，尤其适用于无人值守的变电站(所)和配电站(所)。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。
附
图1是本发明的结构框图；附图2是进线单元的结构示意图；附图3是馈线单元的结构示意图；附图4是本发明的一种使用状态示意图。
实施例电力站用低压综合监控及保护系统的构成包括有一台具有数据计算和逻辑运算功能的控制器31；与控制器31相接的模拟量输入接口单元32、数字量输入接口单元33、数字量输出接口单元34，与模拟量输入接口单元32、数字量输入接口单元33、数字量输出接口单元34相接的一个或一个以上的进线单元35和馈线单元36；有一个与模拟量输入接口单元32和数字量输入接口单元33相接的传感器单元37；与控制器31相接的还有一个通讯接口单元38及一个监视和操作单元39。
进线单元35由进线侧电压传感器TV、电流互感器TA、空气开关QF、隔离开关QS构成；馈线单元36由馈线侧电流互感器CT、空气开关QA构成。本例中，控制器31、模拟量输入接口单元32、数字量输入接口单元33、数字量输出接口单元34采用一个SOFT-PLC ADAM-5510型可编程控制器实现，当然也可以是可实现同样功能的计算机单元、单片机单元和各种接口的组合。传感器单元37的构成可以是温度传感器、压力传感器、位置传感器、流量传感器、电压传感器、电流传感器等传感器中的一种或多种构成。
图4给出的是一个典型的低压供配电系统，包括两条进线，16条馈线，设备配置为标准配置，为了图面清晰，省略了可编程控制器、传感器单元37、通讯接口单元38和监视器39。图4中电压互感器TV1、电流互感器TA1、空气开关QF1、隔离开关QS11、QS12构成一个进线单元；该单元一方面将进线线路1的有关电压、电流、单元内各电器的位置状态(开或关)信号传输给可编程控制器，另一方面接受可编程控制器输出的改变各电器的位置状态的控制信号。TV2，TA2、QF2、QS21、QS22构成又一个进线单元。空气开关QA1、电流互感器CT1构成一个馈线单元，该单元一方面将馈线线路1的有关电流、单元内各电器的位置状态(开或关)信号传输给可编程控制器，另一方面接受可编程控制器输出的改变各电器的位置状态的控制信号。一共有16个馈线单元。
所有运行参数和各电器的位置状态关系均可根据低压供配电系统的运行要求，设置在可编程控制器中。对于可能引发事故的操作，可编程控制器均作出屏蔽，使误操作不能成功，并发出操作错误的报警。
可编程控制器可通过其自身的通讯口或加装通讯器件(网卡、MODEM等)来组成通讯接口单元38与其他装置或系统进行通讯。可编程控制器还可以接一个监视和操作单元39，其构成可以是触摸屏也可以是监视器、键盘、鼠标，用来监视和修改运行参数。传感器单元37的温度、压力、湿度、流量、电流、电压等传感器将检测到的信号在转变为相应的电流、电压信号后传送到可编程控制器，可编程控制器根据设定值进行设备控制和对接零系统进行保护。
本例中所用各电器型号如下电压互感器TV1为WBV414as3，电流互感器TA1为WBI414AF1，空气开关QF1为E3L2000A，隔离开关QS11、QS12为OETL2500；空气开关QA1为E3L2000A，电流互感器CT1为WBI414AF1。
本系统可以实现如下功能，这些功能基本上覆盖了低压系统的各种应用需要电压监控当电压高于设定值或低于设定值时系统立即断开相应进线线路或馈线线路的开关，以对低压系统以及其控制的设备进行保护。并进行相应的报警和记录。
电流监控当电流高于或低于设定值时系统立即断开相应进线线路或馈线线路的开关。
电流反时限特性当电流高于设备额定值时系统经预先设定的延时时间后断开相应进线线路或馈线线路的开关。
负载特性保护对于不同特性的负载设定特定的保护，如动力电动机、风扇电动机、可控硅设备、照明线路、加热器、弱电子线路等。
触电保护当线路发生漏电时，可延时/立即断电。
频率保护可检测线路中的电流频率，如果超过或低于国家标准，立即/延时断开对应开关，以保护设备和低压系统的安全。
相位角保护可检测线路中的各相电流、电压的相位角，一旦相位角差高于或低于国家标准后，立即/延时断开对应开关。
错相保护检测线路中的各相电流、电压的相位角，一旦进线电流相位角与设定的相位角发生相位角错乱，立即/延时断开对应开关。
断相保护检测线路中的各相电流、电压，一旦出现某一相电流、电压突然消失或突然降为很低，立即断开对应开关。
三相不平衡保护检测线路中的各相电流、电压，一旦出现三相电流的不平衡超过设定值，延时或立即断开对应开关。
主进线备自投功能对于双进线的站用低压系统，在检测各条进线正常且相关条件满足时，可按电力运行的备自投规范进行进线线路的自动投推操作。
低压系统应用环境的监控可通过温度、压力、湿度、流量、电压、电流等传感器实现对室温、供水、接零系统等进行监控。
对控制对象进行远方操作通过通讯接口单元可以接受其它控制系统远方发来的操作指令，也可以向其它控制系统传送信息。
权利要求
1.电力站用低压综合监控及保护系统，其特征在于它的构成包括有一台具有数据计算和逻辑运算功能的控制器(31)；与控制器(31)相接的模拟量输入接口单元(32)、数字量输入接口单元(33)、数字量输出接口单元(34)，与模拟量输入接口单元(32)、数字量输入接口单元(33)、数字量输出接口单元(34)相接的一个或一个以上的进线单元(35)和馈线单元(36)。
2.根据权利要求1所述的电力站用低压综合监控及保护系统，其特征在于所述的进线单元(35)包括进线侧按常规应用连接的各个电器；所述的馈线单元(36)包括馈线侧按常规应用连接的各个电器。
3.根据权利要求2所述的电力站用低压综合监控及保护系统，其特征在于所述的进线单元(35)包括进线侧按常规应用连接的各个电器是电压传感器TV、电流互感器TA、空气开关QF；所述的馈线单元(36)包括馈线侧按常规应用连接的各个电器是电流互感器CT、空气开关QA。
4.根据权利要求3所述的电力站用低压综合监控及保护系统，其特征在于所述的进线单元(35)包括有隔离开关QS。
5.根据权利要求1至4中任何一权利要求所述的电力站用低压综合监控及保护系统，其特征在于还包括有一个与模拟量输入单元(32)和数字量输入单元(33)相接的传感器单元(37)，传感器单元(37)的构成包括有温度传感器，或/和压力传感器，或/和位置传感器，或/和流量传感器，或/和电压传感器、或/和电流传感器。
6.根据权利要求5所述的电力站用低压综合监控及保护系统，其特征在于与控制器(31)相接的有一个通讯接口单元(38)。
7.根据权利要求6所述的电力站用低压综合监控及保护系统，其特征在于与控制器(31)相接的有一个监视和操作单元(39)，其构成包括触摸屏或监视器、键盘、鼠标。
全文摘要
电力站用低压综合监控及保护系统,它的构成主要包括有一台具有数据计算和逻辑运算功能的控制器31;与控制器31相接的模拟量输入接口单元32、数字量输入接口单元33、数字量输出接口单元34,与上述接口相接的一个或一个以上的进线单元35和馈线单元36。可还有一个传感器单元37;一个通讯接口单元38及一个监视和操作单元39。它不但解决了现有低压系统的电气保护装置不能随时监控低压电器运行工况的问题,而且使保护的动作可靠性得到大幅度提高,对控制参数的调节也非常容易,所有信息均可远传。具有结构紧凑,监控功能强,实用效果好,成本低,安全性高的特点。适用于对各种低压系统进行监控和保护,尤其适用于无人值守的变、配电站(所)。
文档编号H02H3/00GK1335660SQ01128830
公开日2002年2月13日 申请日期2001年9月7日 优先权日2001年9月7日
发明者刘义 申请人:刘义