专利名称：一种弧光保护系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种弧光保护系统。
背景技术：
中、低压母线发生短路故障时，所产生的电弧光对设备及人员会造成极大的伤害。但是目前在国内中低压母线系统中一般不配置专用的快速母线保护，而是依赖上一级变压器的后备保护切除母线短路故障，这样导致了故障切除时间的延长，加大了设备的损伤程度，破坏严重时可能造成事故进一步扩大，威胁到系统的稳定运行。目前国内对于中、低压母线的保护，变压器后备过流保护，典型的保护动作时间1.2s 2.0s ;采用馈线速断保护闭锁的变压器后备过流保护，典型的保护动作时间为300ms 500ms ;母线差动保护，典型的保护动作时间为15ms。变压器后备过流保护动作时间过长，不能起到有效的保护作用，馈线速断保护闭锁的变压器后备过流保护虽然时间缩短，但是仍然不能在设备受到严重损害前将故障切除，母线差动保护范围受CT安装位置的限制，接线复杂，CT要求高，且总体造价昂贵。
发明内容针对上述问题，本实用新型提出一种改进的弧光保护系统。本实用新型采用以下技术方案:弧光保护系统，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，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专用光缆连接，
主控单元至少包括CPU、弧光扩展接口、弧光探头接口、出口插件、电源及开入插件和显示模块。主控单元RT-AP400是电弧光保护系统的核心部件，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、自检及其他辅助功能。交流模件和电流单元接口模件只能选择一种，当进线电源多于4路时，只能选用电流单元。I路弧光扩展接口可接入弧光单元或弧光扩展单元，当接入弧光单元时，可增加16个检测点，当接入弧光扩展单元时，可增加16X8=128个检测点；弧光探头接口可直接接入I 8个弧光探头，对应的探头地址为I 8。显示模件可用于设备的人机交互，完成键盘处理、液晶显不等功能。电流单元直接就地采集进线电源电流，可省去大量电缆，避免电流回路转接，更方便现场技术改造弧光扩展单元接收弧光单元传送的数据并负责转发到主控单元，主控单元发出的控制命令通过弧光扩展单元转发到弧光单元，三方之间的通信通过光缆完成。所有对于弧光单元的控制操作在主控单元完成，主控单元实时检测和弧光扩展单元和弧光单元之间的通信情况，若通信异常则即时告警并闭锁相关保护。[0011]弧光探头，即弧光传感器，安装在柜内各间隔中，可实现由简单到复杂、有选择性的保护。弧光探头作为光感应元件，在发生弧光故障时检测突然增加的光强，并通过专用光纤将光信号传送给弧光单元或主控单元，光电转换在弧光单元或主控单元完成。无源弧光传感器，具有过滤干扰光功能，可靠性高；还包括监控系统，主控单元还设有以太网通讯接口和CAN网通讯接口。主控单元通过两路以太网或两路CAN网与监控系统相连。主控单元中，CPU前置，其他插件后插，CPU插件垂直于其他插件。装置机箱采用独创的“前置后插式”结构，即CPU板前置，其他插件后插，CPU插件垂直于其他插件，采用这种方式，彻底地将强弱电隔离，提高了装置的抗干扰能力。本实用新型的有益效果是:本实用新型的电弧光保护系统采用弧光检测和过电流检测双判据原理，跳闸回路采用了多路快速继电器及常规继电器，可供用户选择。选用快速继电器出口跳闸时间小于4ms，选用常规继电器出口跳闸时间小于8ms，远快于传统的母线保护，对开关柜的内部弧光故障总切除时间可以控制在IOOms以内。可以减少或降低电弧光对于人体的伤害；减少或降低电弧光短路故障对于设备的损害；避免变压器因近距离母线故障造成动稳定破坏，延长变压器的使用寿命；缩短电弧光故障切除时间，避免波及站内直流系统造成重大损失；减少因电弧光故障造成设备停运的时间，更快地恢复供电。
图1为本实用新型系统构成框图，图2为本实用新型主控单元的示意图，图中:1、弧光扩展接口，2、弧光探头接口，3、以太网通讯接口，4、CAN网通讯接口，
5、出口插件，6、电源及开入插件。
具体实施方式
如图1所示，弧光保护系统，包括主控单元、弧光探头、电流单元、弧光扩展单元、弧光单元和监控系统，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专用光缆连接，主控单元至少包括CPU、弧光扩展接口 1、弧光探头接口 2、出口插件5、电源及开入插件6和显示模块。主控单元还设有以太网通讯接口 3和CAN网通讯接口 4。弧光探头作为光感应元件，在发生弧光故障时检测突然增加的光强，并通过专用光纤将光信号传送给弧光单元或主控单元。弧光扩展单元接收弧光单元传送的数据并负责转发到主控单元，主控单元发出的控制命令通过弧光扩展单元转发到弧光单元，三方之间的通信通过光缆完 成。所有对于弧光单元的控制操作在主控单元完成，主控单元实时检测和弧光扩展单元和弧光单元之间的通信情况。
权利要求1.一种弧光保护系统，其特征是: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，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， 主控单元至少包括CPU、弧光扩展接口、弧光探头接口、出口插件、电源及开入插件和显示模块。
2.根据权利要求1所述的一种弧光保护系统，其特征是:还包括监控系统，主控单元还设有以太网通讯接口和CAN网通讯接口。
3.根据权利要求1或2所述的一种弧光保护系统，其特征是:主控单元中，CPU前置，其他插件 后插，CPU插件垂直于其他插件。
专利摘要本实用新型涉及一种弧光保护系统，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。本实用新型采用弧光检测和过电流检测双判据原理，可以减少电弧光对于人体的伤害，减少电弧光短路故障对于设备的损害；避免变压器因近距离母线故障造成动稳定破坏，延长变压器的使用寿命，减少因电弧光故障造成设备停运的时间，更快地恢复供电。
文档编号H02H7/22GK203135421SQ20132012430
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月19日 优先权日2013年3月19日
发明者孙英涛, 王思源, 史裕, 吕永杰, 王宁 申请人:山东电力集团公司济南供电公司