带GOOSE联跳功能的弧光保护成套装置的制作方法

本实用新型涉及一种goose联跳功能的弧光保护系统，该弧光保护系统用于实现对开关柜设备的弧光保护，属于输变电技术领域。

背景技术：

goose是指面向通用对象的变电站事件。它是iec61850中的一种快速报文传输机制，用于传输变电站内ied之间重要的实时性信号。goose采用网络信号代替了常规变电站装置之间硬接线的通信方式，大大简化了变电站二次电缆接线。

目前，变电站普遍使用的弧光保护装置虽然弧光保护主控模块和弧光保护子模块之间普遍通过光缆连接，但弧光保护子模块普遍只具备采集弧光信号并判断的能力，然后将判断结果通过光缆用私有通信协议传送给弧光保护主控模块，再由弧光保护主控模块对进线断路器及各个馈线断路器进行跳闸，这种方式将会延长对馈线断路器的跳闸时间，造成弧光故障对开关柜的损毁，引发严重的安全生产事故。并且私有通信协议只传输0和1的开关量信号，不带信号的品质、检修、时标等信息，无法进行完善的故障信号有效性分析，由此带来调试工作复杂，信号可靠性差等缺陷。基于此，设计一种带goose联跳功能的弧光保护成套装置还是很有必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种带goose联跳功能的弧光保护成套装置，弧光保护子模块可以单独采集馈线断路器的故障弧光并直接跳馈线断路器，弧光保护主控模块和弧光保护子模块之间通过goose发送可靠的联调信号，本实用新型提供的弧光保护成套装置跳闸速度快，调试工作简单，光缆联跳信号可靠，提高了现场建设效率，最大限度的减少了弧光故障对开关柜设备的损坏。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种带goose联跳功能的弧光保护成套装置，包括：进线开关柜、馈线开关柜及第一光缆线束，所述进线开关柜包括进线断路器、第一电缆线束、第二光缆线束及弧光保护主控模块，所述进线断路器分别与所述第一电缆线束及所述第二光缆线束连接，所述弧光保护主控模块分别与所述第一电缆线束及第二光缆线束连接，所述馈线开关柜包括馈线断路器、第二电缆线束、第三光缆线束及弧光保护子模块，所述馈线断路器分别与所述第二电缆线束及所述第三光缆线束连接，所述弧光保护子模块分别与所述第二电缆线束及所述第三光缆线束连接，所述弧光保护主控模块与所述弧光保护子模块通过所述第一光缆线束连接并相互发送goose联跳信号。

在其中一个实施例中，所述弧光保护主控模块包括第一弧光采集单元及第一跳闸继电器，所述第一弧光采集单元通过所述第二光缆线束与所述进线断路器连接，所述第一跳闸继电器通过所述第一电缆线束与所述进线断路器连接。

在其中一个实施例中，所述弧光保护主控模块还包括第一光纤通讯单元，所述弧光保护子模块还包括第二光纤通讯单元，所述第一光纤通讯单元通过所述第一光缆线束与所述第二光纤通讯单元连接，并相互发送goose联跳信号。

在其中一个实施例中，所述弧光保护主控模块还包括第一电源单元，所述第一电源单元分别与所述第一弧光采集单元、所述第一跳闸继电器及所述第一光纤通讯单元连接，所述第一电源单元用于供电。

在其中一个实施例中，所述弧光保护子模块包括第二弧光采集单元及第二跳闸继电器，所述第二弧光采集单元通过所述第三光缆线束与所述馈线断路器连接，所述第二跳闸断路器通过所述第二电缆线束与所述馈线断路器连接。

在其中一个实施例中，所述弧光保护子模块还包括第二电源单元，所述第二电源单元分别与所述第二弧光采集单元、所述第二跳闸继电器及所述第二光纤通讯模块连接，所述第二电源单元用于供电。

本实用新型相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本实用新型为一种带goose联跳功能的弧光保护成套装置，弧光保护主控模块实现对进线开关柜的弧光故障保护和对弧光保护子模块的管理功能，弧光保护子模块实现对所装设间隔的弧光故障跳闸及将跳闸信息上送弧光保护主控模块的功能，弧光保护主控模块和弧光保护子模块之间可通过光缆信号进行互相联跳。本实用新型装置所用跳闸速度快，调试工作简单，就近故障就近判断，就近直接跳相应断路器，同时发goose联跳信号跳远端断路器，最大限度减少了跳闸时间，且goose联跳信号可靠，提高了现场建设效率，有效的保护了开关柜设备。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型一实施方式的带goose联跳功能的弧光保护成套装置的结构示意图；

图2为本实用新型一实施方式的带goose联跳功能的弧光保护成套装置的功能模块图；

图3为本实用新型另一实施方式的带goose联跳功能的弧光保护成套装置的功能模块图；

图4为本实用新型一实施方式的带goose联跳功能的弧光保护成套装置的配置方式图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图2，一种带goose联跳功能的弧光保护成套装置，包括：进线开关柜100、馈线开关柜200及第一光缆线束300，进线开关柜100与馈线开关柜200通过第一光缆线束300连接。

请参阅图2，进线开关柜100包括进线断路器110、第一电缆线束120、第二光缆线束130及弧光保护主控模块140，进线断路器110分别与第一电缆线束120及第二光缆线束130连接，弧光保护主控模块140分别与第一电缆线束120及第二光缆线束130连接，馈线开关柜200包括馈线断路器210、第二电缆线束220、第三光缆线束230及弧光保护子模块240，馈线断路器210分别与第二电缆线束220及第三光缆线束230连接，弧光保护子模块240分别与第二电缆线束220及第三光缆线束230连接，弧光保护主控模块140与弧光保护子模块240通过第一光缆线束300连接并相互发送goose联跳信号。

需要说明的是，第一光缆线束300设置有n根独立光缆，且n小于或等于16。本申请包括多个弧光保护子模块240。孤光保护主控模块140及进线断路器110装配在进线开关柜100内，且弧光保护主控模块140实现进线断路器110弧光保护功能，馈线断路器210及弧光保护子模块240装配在馈线开关柜200内，弧光保护子模块240实现馈线断路器210弧光保护功能，进一步地，孤光保护主控模块140与第一光缆线束300连接，并且通过第一光缆线束300获取进线断路器110的弧光，孤光保护主控模块140通过第一光缆线束300发送跳闸信号给进线断路器110，并通过第一光缆线束300发送goose联跳信号给弧光保护子模块240，弧光保护子模块240通过第三光缆线束230获取馈线断路器210的弧光，并通过第二电缆线束220发送跳闸信号给馈线断路器210，最后弧光保护子模块240通过第一电缆线束120发送goose联跳信号反馈给孤光保护主控模块140。再进一步地，孤光保护主控模块140会对采集到的弧光故障信号进行计算后，直接通过第一电缆线束120跳进线断路器110，同时，通过goose联跳离进线断路器110较远的馈线断路器210，并将记录故障波形及跳闸事件上送给监控系统400。更进一步地，弧光保护子模块240对采集到的弧光故障信号进行计算后，直接通过电缆跳馈线断路器210，同时，通过goose联跳离馈线线断路器210较远的进线断路器110，并将记录的故障间隔号通过光缆上送给孤光保护主控模块140，由孤光保护主控模块140上传至监控系统400。

还需要说明的是，进线断路器110可以采用压缩空气断路器、真空断路器等，馈线断路器210可以采用塑壳断路器。

如此，本申请弧光保护主控模块140和弧光保护子模块240各自可就地判断跳各自对应断路器，同时弧光保护主控模块140和弧光保护子模块240之间可通过光缆进行互相发联跳信号，即弧光保护主控模块140可接收弧光保护子模块240的联跳信号直接跳进进线断路器110，弧光保护子模块240可接收弧光保护主控模块140的联跳信号直接跳馈线断路器，进而最大限度减少跳闸时间，保护开关柜设备，所使用的goose联跳信号可靠性高，减少误跳闸，提高了设备运行的安全性。同时，本申请跳闸速度快，调试工作简单。

请参阅图2和图3，进一步地，在一实施方式中，弧光保护主控模块140包括第一弧光采集单元141及第一跳闸继电器142，第一弧光采集单元141通过第二光缆线束130与进线断路器110连接，第一跳闸继电器142通过第一电缆线束120与进线断路器110连接。

请参阅图2和图3，进一步地，在一实施方式中，弧光保护主控模块140还包括第一光纤通讯单元143，弧光保护子模块240还包括第二光纤通讯单元241，第一光纤通讯单元143通过第一光缆线束300与第二光纤通讯单元241连接，且第一光纤通讯单元143通过第一光缆线束300与第二光纤通讯单元241相互发送goose联跳信号。

请参阅图2和图3，进一步地，在一实施方式中，弧光保护主控模块140还包括第一电源单元144，第一电源单元144分别与第一弧光采集单元141、第一跳闸继电器142及第一光纤通讯单元143连接，第一电源单元144用于供电。

请参阅图2和图3，进一步地，在一实施方式中，弧光保护子模块240包括第二弧光采集单元242及第二跳闸继电器243，第二弧光采集单元242通过第三光缆线束230与馈线断路器210连接，第二跳闸断路器243通过第二电缆线束220与馈线断路器210连接。

请参阅图2和图3，进一步地，在一实施方式中，弧光保护子模块240还包括第二电源单元244，第二电源单元244分别与第二弧光采集单元242、第二跳闸继电器243及第二光纤通讯模块241连接，第二电源单元244用于供电。

需要说明的是，第一电源单元144和第二电源单元244可采用蓄电池。进一步地，第一光纤通讯单元143和第二光纤通讯单元241可采用光纤连接器件。

为了更好地描述上述过程，在一实施例中，请参阅图1、图2、图3及图4，本实施例是由一台弧光保护主控模块140和n台弧光保护子模块240组成，其中n小于或等于16台，进一步地，弧光保护主控模块140具有第一以太网通讯单元145，弧光保护子模块240具有第二以太网通讯单元245，第一以太网通讯单元145和第二以太网通讯单元245均可采用能够实现61850通讯协议的通讯模组，其用于传输信号。弧光保护主控模块140安装在进线开关柜100，其内部的第一弧光采集单元141通过第二光缆线束130采集进线断路器110的弧光，待采集完成后，第一跳闸继电器142通过第一电缆线束120跳进进线断路器110，而弧光保护子模块240安装在馈线开关柜200内，其内部的第二弧光采集单元通过第三光缆线束230采集馈线断路器210的弧光，待采集完成后，第二跳闸继电器242通过第二电缆线束220跳馈线断路器210；需要解释的是，所有的弧光保护子模块240与弧光保护主控模块140的连接方式均相同，且所有的弧光保护子模块240与馈线断路器210的连接方式相同，且弧光保护子模块240与弧光保护主控模块140之间通过第一光缆线束300互相发送goose联跳信号。

还需要说明的是，弧光保护主控模块140通过第二光缆线束130采集到的进线断路器110的弧光故障信号后，通过模数转换，计算出弧光故障信号是否能够达到跳闸定值，达到跳闸定值后，直接通过第一电缆线束120发送跳闸信号给进线断路器110，同时，通过第一光缆线束300发送goose联跳信号给各个弧光保护子模块240，弧光保护子模块240接收到弧光保护主控模块140发来的goose联跳信号后，不经延时直接跳馈线断路器210。而弧光保护子模块240通过第三光缆线束230采集到馈线断路器210的弧光故障信号后，通过模数转换，计算出弧光故障信号是否达到跳闸定值，达到跳闸定值后，直接通过第二电缆线束220发送跳闸信号给馈线断路器210，同时，通过第一光缆线束300发送goose联跳信号给弧光保护主控模块140，弧光保护主控模块140接收到goose联跳信号后，不经延时直接跳进线断路器110。最后弧光保护子模块240通过第一光缆线束300将自身故障间隔号发送给弧光保护主控模块140，弧光保护主控模块140将接收的弧光保护子模块240的故障间隔号和自身的跳闸时间及故障波形发送至监控系统400。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

上述带goose联跳功能的弧光保护成套装置，弧光保护主控模块140实现对进线开关柜100的弧光故障保护和对弧光保护子模块240的管理功能，弧光保护子模块240实现对所装设间隔的弧光故障跳闸及将跳闸信息上送弧光保护主控模块140的功能，弧光保护主控模块140和弧光保护子模块240之间可通过光缆信号进行互相联跳。本实用新型装置所用跳闸速度快，调试工作简单，goose联跳信号可靠，提高了现场建设效率，有效的保护了开关柜设备。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。