一种带光纤测温与弧光保护的微机保护装置的制作方法

1.本实用新型属于微机保护装置领域，具体涉及一种带光纤测温与弧光保护的微机保护装置。


背景技术：

2.传统的微机保护装置是使输入的电流、电压信号直接在模拟量之间进行比较和运算处理，使模拟量与装置中给定的机械量或电气量进行比较和运算处理，决定是否跳闸，各单元作为独立的系统对变电站对应间隔进行保护、测量、控制，主要还是以电量(电流、电压)为动作依据，缺少以温度、弧光作为综合判据的保护逻辑。


技术实现要素：

3.为解决现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种带光纤测温与弧光保护的微机保护装置。
4.本实用新型采用如下的技术方案：
5.一种带光纤测温与弧光保护的微机保护装置，其包括：信号输入模块、微机保护以及动作出口模块，所述信号输入模块包括光纤测温单元、弧光监测单元、电流采集单元；所述光纤测温单元、弧光监测单元、电流采集单元分别连接到微机保护的前端；所述动作出口模块连接到微机保护的后端；所述动作出口模块包括告警信号与保护信号；所述微机保护装置还包括为本装置提供工作电源的电源模块；所述电源模块连接到所述微机保护。
6.进一步地，所述光纤测温单元包括波分分离器、第一光电转换模块、放大器模块、信号采集控制电路。
7.进一步地，所述波分分离器的输出端连接到第一光电转换模块的输入端。
8.进一步地，所述第一光电转换模块的输出端连接到放大器模块的输入端。
9.进一步地，所述放大器模块的输出端连接到信号采集控制电路的输入端。
10.进一步地，所述信号采集控制电路的输出端连接到微机保护的输入端。
11.进一步地，所述弧光监测单元包括弧光传感器、第二光电转换模块、第一低通滤波器以及电压脉冲输出电路。
12.进一步地，所述弧光传感器的输出端连接到第二光电转换模块的输入端。
13.进一步地，所述第二光电转换模块的输出端连接到第一低通滤波器的输入端。
14.进一步地，所述第一低通滤波器通过电压脉冲输出电路连接到微机保护的输入端。
15.进一步地，所述电流采集单元包括过流信号采集器、隔离互感器、第二低通滤波器以及模数转换器。
16.进一步地，所述过流信号采集器的输出端连接到隔离互感器的输入端。
17.进一步地，所述隔离互感器的输出端连接到第二低通滤波器的输入端。
18.进一步地，所述第二低通滤波器的输出端连接到模数转换器的输入端。
19.进一步地，所述模数转换器的输出端连接到微机保护的输入端。
20.进一步地，所述微机保护装置还包括通讯单元以及监控单元。
21.进一步地，所述通讯单元通过iec61850协议、rs485通讯线或者以太网中的至少一种与微机保护连接。
22.进一步地，所述监控单元包括显示单元以及指示灯。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
24.本实用新型的一种带光纤测温与弧光保护的微机保护装置，能够对多种状态进行监测，其预警效率更高。本装置对电力中低压开关柜运行状态的弧光单判据、温度监测以及过流加弧光快速动作，能及时有效的了解现场状态，防患于未然；本装置可以实现实时监测，可节约人工巡检，同时解决对难以监测的位置的难点，填补监测的盲区，如果发生异常报警，能有效的定位报警，指导工作人员进行定位检修，节约时间，提高检修效率；本装置能实现提前预警，实现“无人职守变电站”目标，能有效的避免安全隐患和安全事故的发生，从而在保障安全的同时，也保障了经济效益；温度测量和弧光监测为常规的微机保护系统的提供重要辅助判据，是本装置接收信号更可靠，更安全，更有对比性，进一步解决了目前这个技术领域的难题；使用触摸屏显示屏，可用手指直接操作，直观方便，用户无需深入学习也能操作。
附图说明
25.图1是本实用新型的一种带光纤测温与弧光保护的微机保护装置的系统原理框图。
26.图中：
27.1-微机保护；2-光纤测温单元；201-波分分离器；202-第一光电转换模块；203-放大器模块；204-信号采集控制电路；3-弧光监测单元；301-弧光传感器；302-第二光电转换模块；303-第一低通滤波器；304-电压脉冲输出电路；4-电流采集单元；401-过流信号采集器；402-隔离互感器；403-第二低通滤波器；404-模数转换器；5-动作出口模块；501-告警信号；502-保护信号；6-电源模块；7-通讯单元；701-iec61850协议；702-rs485通讯线；703-以太网；8-监控单元
具体实施方式
28.下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。
29.图1是本实用新型的一种带光纤测温与弧光保护的微机保护装置的系统原理框图，如图1所示，本实用新型的一种带光纤测温与弧光保护的微机保护装置主要包括信号输入模块、微机保护1以及动作出口模块5。
30.信号输入模块包括光纤测温单元2、弧光监测单元3、电流采集单元4，且光纤测温单元2、弧光监测单元3、电流采集单元4分别连接到微机保护1的前端。
31.光纤测温单元2包括波分分离器201、第一光电转换模块202、放大器模块203、信号采集控制电路204。
32.波分分离器201的输出端连接到第一光电转换模块202的输入端；第一光电转换模
块202的输出端连接到放大器模块203的输入端；放大器模块203的输出端连接到信号采集控制电路204的输入端；信号采集控制电路204的输出端连接到微机保护1的输入端。
33.波分分离器201将光信号传输至传感光纤中，并通过荧光膜干涉滤光片将传感光纤中的背向散射光分离为斯托克斯光和反斯托克斯光，第一光电转换模块202将斯托克斯光和反斯托克斯光转换为电信号，放大器模块203将电信号进行放大，以生成放大电信号，信号采集控制电路204用于驱动光信号的发射、采集并存储放大电信号、并获取被测体表面的连续测量点的温度值以及每一温度值对应的位置。传感器采用rs485通信，可实现多路组网监测，可以设置多个不同的测量通道。
34.弧光监测单元3包括弧光传感器301、第二光电转换模块302、第一低通滤波器303以及电压脉冲输出电路304。
35.弧光传感器301的输出端连接到第二光电转换模块302的输入端；第二光电转换模块302的输出端连接到第一低通滤波器303的输入端；第一低通滤波器303通过电压脉冲输出电路304连接到微机保护1的输入端。
36.弧光传感器301接收弧光信号，通过传导光纤传输给第二光电转换模块302，第二光电转换模块302将弧光信号转换成电信号并放大，电信号经过第一低通滤波器303输出电压信号，电压信号经过电压脉冲输出电路304输出电压信号。本装置可以直接接入多个弧光传感器301，每个弧光信号独立可配置，并且根据现场需求配置数量。
37.电流采集单元4包括过流信号采集器401、隔离互感器402、第二低通滤波器403以及模数转换器404。
38.过流信号采集器401的输出端连接到隔离互感器402的输入端；隔离互感器402的输出端连接到第二低通滤波器403的输入端；第二低通滤波器403的输出端连接到模数转换器404的输入端；模数转换器404的输出端连接到微机保护1的输入端。
39.过流信号采集器401采集电流进线信号，电流信号经过隔离互感器402的电流变换和电气隔离，使电流信号转换成小电流信号，再经过第二低通滤波器403过滤，输出的小电流信号经过模数转换器404转换成数字信号。
40.动作出口模块5连接到的微机保护1的后端，动作出口模块5包括告警信号501与保护信号502。动作出口模块5的告警信号501功能在于，当监测数据产生异常时，动作出口模块5的告警信号功能501可以发出异常报警，并且有效的定位报警部位，指导工作人员进行定位检修；动作出口模块5的保护信号502功能包括跳闸压板、遥控跳闸和遥控合闸，用于在发生危险时，自动控制。
41.本微机保护装置还包括为本装置提供工作电源的电源模块6，电源模块6直接连接到微机保护1，电源模块6优选由外部ac220v电源提供。
42.本微机保护装置还包括通讯单元7。
43.通讯单元7通过iec61850协议701、rs485通讯线702或者以太网703中的至少一种与微机保护1连接，用于远程查看装置的各种监测数据，并对微机保护1发出控制指令，对装置进行远程控制，无需到现场即可实现对装置的查看和设置，减少运维人员的工作量。
44.本微机保护装置还包括监控单元8，监控单元包括显示单元以及指示灯。
45.显示单元包括显示屏，可通过显示屏直接对本装置采集的各种数据及各种事件进行监视、记录、参数查看、设置及修改等操作。
46.指示灯包括电源指示灯、告警指示灯、跳闸指示灯、跳位指示灯和合位指示灯。
47.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
48.本实用新型的一种带光纤测温与弧光保护的微机保护装置，能够对多种状态进行监测，其预警效率更高。本装置对电力中低压开关柜运行状态的弧光单判据、温度监测以及过流加弧光快速动作，能及时有效的了解现场状态，防患于未然；本装置可以实现实时监测，可节约人工巡检，同时解决对难以监测的位置的难点，填补监测的盲区，如果发生异常报警，能有效的定位报警，指导工作人员进行定位检修，节约时间，提高检修效率；本装置能实现提前预警，实现“无人职守变电站”目标，能有效的避免安全隐患和安全事故的发生，从而在保障安全的同时，也保障了经济效益；温度测量和弧光监测为常规的微机保护系统的提供重要辅助判据，是本装置接收信号更可靠，更安全，更有对比性，进一步解决了目前这个技术领域的难题；使用触摸屏显示屏，可用手指直接操作，直观方便，用户无需深入学习也能操作。
49.本实用新型申请人结合说明书附图对本实用新型的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本实用新型的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本实用新型精神，而并非对本实用新型保护范围的限制，相反，任何基于本实用新型的实用新型精神所作的任何改进或修饰都应当落在本实用新型的保护范围之内。