一种电力行业用在线温度监控及防爆系统的制作方法

1.本实用新型涉及电力行业温升监测防爆领域，具体涉及一种电力行业用在线温度监控及防爆系统。


背景技术：

2.近年来，随着电力负荷的高速增长，在变电站时常发生因中压开关柜发热造成火灾和大面积停电的事故。主要原因是由于开关柜内各主要电气设备连接点在长期的运行过程中会造成金属腐蚀、金属磨损、被覆层失效、接头压力失当等结果，最终导致各连接点接触电阻增大，接触不良，温升加剧；由于高温导致电缆绝缘老化，电弧击穿导致停电、火灾事故发生。


技术实现要素：

3.本实用新型克服现有技术的不足，提出了针对电力行业的在线温度监控及防爆系统，本实用包括电流单元、弧光单元及无线温度采集单元，体积小巧、导轨安装，三相电流同时进行监测，可接受100～240vac/dc电源输入，可采集3*4路无线温度传感器信号，跳闸逻辑多样，有2个大容量跳闸输出接点、1路告警接点输出，友好的人机界面用lcd屏幕显示，自带rs485通讯端口，支持modbus通讯协议，可记录16条soe事件，从而满足在复杂现实环境中的电力行业用的监控温度及防爆的要求，非常适合在实际电力行业实用及推广。
4.本实用新型并通过在一些实施方式中，可通过以下技术方案实现：
5.本实用电力行业用一种电力行业用在线温度监控及防爆系统，被配置电流保护单元、弧光保护单元及温度保护单元；
6.进一步，所述电流保护单元、弧光保护单元及温度保护单元分别与控制模块电连接；
7.所述电流保护单元包括将实时采集到的电路电流进行判断是否过流的过流逻辑保护电路及采集到的电路负载进行判断是否过载的过负载保护逻辑电路；
8.所述温度保护单元包括将温度传感器检测到的温度信号进行判断并防止温度突变误动的温度保护逻辑电路；
9.所述弧光保护单元包括采集是否出现弧光的弧光保护逻辑电路；
10.所述过流逻辑保护电路、过负载保护逻辑电路、温度保护逻辑电路、温度突变闭锁逻辑电路及弧光保护逻辑电路分别与控制模块电连接；
11.所述控制模块分别与继电器、lcd显示屏及rs485通讯端口电连接；
12.所述rs485通讯端口与上位机无线连接。
13.所述方案中，当电流保护单元判断过电流或过负载、温度保护单元判断过温、弧光保护单元判断出现异常后，输出控制信号“1”，控制芯片控制继电器动作切断电闸，lcd进行异常显示，并通过rs485通讯端口向上位机传递异常报告。
14.进一步，所述过流逻辑保护电路包括三相电流检测电路i-pnp与或门1输入电连
接，所述或门输出与额定电流pne分别与与门2输入电连接，所述与门2输出与过电流可调的动作延时模块pnd相连，输出过电流保护动作pn0。
15.所述方案中，所述三相电流检测电路是ia、ib及ic分别设定阈值电流pnp相比后，如果大于设定电流则为逻辑“1”，三路电流检测电路与或门输入电连接，三路任一为“1”，或门输出“1”，ia、ib及ic均在正常运行输出“0”。
16.所述或门输出与额定电流分别与与门输入电连接，所述与门输出与过电流可调的动作延时模块相连，当为“0”时报警，整定为“1”时跳闸，控制输出过电流保护动作。
17.其中pnp，n代表不同路的三相电流。
18.进一步，所述过负载保护逻辑电路包括三相电流的负载检测电路i-pp与或门3输入电连接，所述或门3输出与额定电流pe分别与与门4输入电连接，所述与门4输出与过电流可调的动作延时模块pd相连，输出过负载保护动作p0。
19.所述方案中，所述三相电流负载检测电路是ia、ib及ic分别设定阈值电流负载pp相比后，如果大于设定电流则为逻辑“1”，三路电流检测电路与或门输入电连接，三路任一为“1”，或门输出“1”，ia、ib及ic均在正常运行输出“0”。
20.所述或门输出与额定电流分别与与门输入电连接，所述与门输出与过电流可调的动作延时模块相连，当输出为“0”时报警，整定为“1”时跳闸，控制输出过电流保护动作。
21.进一步，所述温度保护逻辑电路tn-temp包括三相上温度检测电路与或门5输入电连接，所述或门5输出与额定温度tempe分别与与门6输入电连接，三相上突变温度检测电路tsn-tsp与或门7输入电连接，所述或门7输出与额定突变温度tsne分别与与门8输入电连接，所述与门8输出与延时10s模块电连接后输出突变温度ts0，所述与门8输出与非门9输入电连接，所述非门9输出与与门6输入电连接，所述与门6输出与温度可调的动作延时模块相连，输出温度保护动作temp0。
22.所述方案中，装置可监测12路无线温度信号，共4组。tn分别为t1、t2、t3、t4，由用户根据安装位置自定义。温度保护功能由“保护参数”菜单下“温度越限”保护功能“温度组1”、“温度组2”、“温度组3”和“温度组4”定值实现。保护跳闸逻辑采取“三取一”方式。4组温度传感器，任一一组中的一只传感器温度达到设定值，经延时后装置动作。13温度保护动作可通过控制字“温度组*出口”整定，可选择跳闸或只发信号。控制字整定为“0”时报警，整定为“1”时跳闸。
23.发生温度突变后，装置记录发生突变后的温度值ts，闭锁时间到达后，装置更新检测到的温度值，并将更新后的温度值与发生突变后的温度值ts进行比较。当两者的差值小于“温度突变定值”设定值，装置解除温度突变闭锁功能。解除闭锁后，温度值超过温度保护设定值时，装置判断该相超温，经延时后出口动作。延时10s才动作，避免误动。
24.进一步，所述弧光保护逻辑电路包括弧光检测电路arcn、电流检测电路arcnip及零序电压的检测电路arcnup；所述弧光检测电路arcn及电流检测电路arcnip分别与与门11输入连接，所述弧光检测电路arcn及零序电压的检测电路arcnup分别与与门12输入连接，所述弧光检测电路arcn、电流检测电路arcnip及零序电压的检测电路arcnup分别与与门13输入连接，所述与门11输出、与门12输出及弧光检测电路arcn分别与或门10输入连接，所述或门10输出及额定弧光arcne分别与与门14输入连接，所述与门13输出及额定弧光arcne分别与与门15输入连接，所述与门14输出与与门15输出连接。
25.所述方案中，弧光保护跳闸方式有以下4种：1)弧光。2)弧光+电流。3)弧光+零序电压。4)弧光+电流+零序电压。
26.与门11检测到弧光检测电路arcn、电流检测电路arcnip同时出现异常，
27.与门12检测到弧光检测电路arcn、零序电压的检测电路arcnup同时出现异常，
28.与门13弧光检测电路arcn、电流检测电路arcnip、零序电压的检测电路arcnup同时出现异常，
29.或门10当出现第一种、第二种或弧光检测电路arcn出现异常时，则输出“1”，
30.而定弧光接在与门14、15上，当出现1)弧光。2)弧光+电流。3)弧光+零序电压。4)弧光+电流+零序电压。4种异常任一一种时，arcn输出“1”跳闸。由于上述技术方案和现有技术相比，本实用电力行业用技术方案至少具备以下有益效果：
31.1.本实用新型电力行业用在线温度监控及防爆系统，100～240v ac/dc电源输入。
32.2.本实用新型电力行业用在线温度监控及防爆系统，三相电流监测。
33.3.本实用新型电力行业用在线温度监控及防爆系统，2个弧光点传感器接入。
34.4.本实用新型电力行业用在线温度监控及防爆系统，可采集3*4路无线温度传感器信号。
35.5.本实用新型电力行业用在线温度监控及防爆系统，跳闸逻辑可设定为
[0036]“电流”、“弧光”、“弧光+电流”、“弧光+零序电压”、“弧光+电流
[0037]
+零序电压”、“温度”六种模式。
[0038]
6.本实用新型电力行业用在线温度监控及防爆系统，有2个大容量跳闸输出接点、路告警接点输出。
[0039]
7.本实用新型电力行业用在线温度监控及防爆系统，具有友好的人机界面，通过lcd屏幕显示。
[0040]
8.本实用新型电力行业用在线温度监控及防爆系统，自带rs485通讯端口，支持modbus通讯协议，将采集信号及判断传递到上位机，进行在线实时监测。
附图说明
[0041]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的系统，示出符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理，本实用电力行业用特征、目的和优点将变得更加显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图，对本实施例的附图作简要说明如下。
[0042]
图1为本实用新型的系统结构图；
[0043]
图2为本实用新型的过流保护逻辑图；
[0044]
图3为本实用新型的过负荷保护逻辑图；
[0045]
图4为本实用新型的温度保护逻辑图；
[0046]
图5为本实用新型的弧光保护逻辑图。
具体实施方式
[0047]
下面将以优选实施例为例来对本实用新型进行详细地描述示例实施方式。然而，
示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员，但是本领域技术人员应当理解，以下所述仅仅是举例说明和描述一些优选实施方式，对本实用电力行业用权利要求并不具有任何限制。
[0048]
以下，对本实用电力行业用实施例进行说明：
[0049]
本实用电力行业用一种电力行业用在线温度监控及防爆系统，被配置电流保护单元、弧光保护单元及温度保护单元；
[0050]
在一个实施例中，所述电流保护单元、弧光保护单元及温度保护单元分别与控制模块电连接；
[0051]
所述电流保护单元包括将实时采集到的电路电流进行判断是否过流的过流逻辑保护电路及采集到的电路负载进行判断是否过载的过负载保护逻辑电路；
[0052]
所述温度保护单元包括将温度传感器检测到的温度信号进行判断并防止温度突变误动的温度保护逻辑电路；
[0053]
所述弧光保护单元包括采集是否出现弧光的弧光保护逻辑电路；
[0054]
所述过流逻辑保护电路、过负载保护逻辑电路、温度保护逻辑电路、温度突变闭锁逻辑电路及弧光保护逻辑电路分别与控制模块电连接；
[0055]
所述控制模块分别与继电器、lcd显示屏及rs485通讯端口电连接；
[0056]
所述rs485通讯端口与上位机无线连接。
[0057]
所述实施例中，当电流保护单元判断过电流或过负载、温度保护单元判断过温、弧光保护单元判断出现异常后，输出控制信号“1”，控制芯片控制继电器动作切断电闸，lcd进行异常显示，并通过rs485通讯端口向上位机传递异常报告。
[0058]
在一个实施例中，所述过流逻辑保护电路包括三相电流检测电路i-pnp与或门1输入电连接，所述或门输出与额定电流pne分别与与门2输入电连接，所述与门2输出与过电流可调的动作延时模块pnd相连，输出过电流保护动作pn0。
[0059]
所述实施例中，所述三相电流检测电路是ia、ib及ic分别设定阈值电流pnp相比后，如果大于设定电流则为逻辑“1”，三路电流检测电路与或门输入电连接，三路任一为“1”，或门输出“1”，ia、ib及ic均在正常运行输出“0”。
[0060]
所述或门输出与额定电流分别与与门输入电连接，所述与门输出与过电流可调的动作延时模块相连，当输出为“0”时报警，整定为“1”时跳闸，控制输出过电流保护动作。
[0061]
其中pnp，n代表不同路的三相电流。
[0062]
在一个实施例中，所述过负载保护逻辑电路包括三相电流的负载检测电路i-pp与或门3输入电连接，所述或门3输出与额定电流pe分别与与门4输入电连接，所述与门4输出与过电流可调的动作延时模块pd相连，输出过负载保护动作p0。
[0063]
所述实施例中，所述三相电流负载检测电路是ia、ib及ic分别设定阈值电流负载pp相比后，如果大于设定电流则为逻辑“1”，三路电流检测电路与或门输入电连接，三路任一为“1”，或门输出“1”，ia、ib及ic均在正常运行输出“0”。
[0064]
所述或门输出与额定电流分别与与门输入电连接，所述与门输出与过电流可调的动作延时模块相连，当输出为“0”时报警，整定为“1”时跳闸，控制输出过电流保护动作。
[0065]
在一个实施例中，所述温度保护逻辑电路tn-temp包括三相上温度检测电路与或
门5输入电连接，所述或门5输出与额定温度tempe分别与与门6输入电连接，三相上突变温度检测电路tsn-tsp与或门7输入电连接，所述或门7输出与额定突变温度tsne分别与与门8输入电连接，所述与门8输出与延时10s模块电连接后输出突变温度ts0，所述与门8输出与非门9输入电连接，所述非门9输出与与门6输入电连接，所述与门6输出与温度可调的动作延时模块相连，输出温度保护动作temp0。
[0066]
所述实施例中，装置可监测12路无线温度信号，共4组。tn分别为t1、t2、t3、t4，由用户根据安装位置自定义。温度保护功能由“保护参数”菜单下“温度越限”保护功能“温度组1”、“温度组2”、“温度组3”和“温度组4”定值实现。保护跳闸逻辑采取“三取一”方式。4组温度传感器，任一一组中的一只传感器温度达到设定值，经延时后装置动作。13温度保护动作可通过控制字“温度组*出口”整定，可选择跳闸或只发信号。控制字整定为“0”时报警，整定为“1”时跳闸。
[0067]
发生温度突变后，装置记录发生突变后的温度值ts，闭锁时间到达后，装置更新检测到的温度值，并将更新后的温度值与发生突变后的温度值ts进行比较。当两者的差值小于“温度突变定值”设定值，装置解除温度突变闭锁功能。解除闭锁后，温度值超过温度保护设定值时，装置判断该相超温，经延时后出口动作。延时10s才动作，避免误动。
[0068]
在一个实施例中，所述弧光保护逻辑电路包括弧光检测电路arcn、电流检测电路arcnip及零序电压的检测电路arcnup；所述弧光检测电路arcn及电流检测电路arcnip分别与与门11输入连接，所述弧光检测电路arcn及零序电压的检测电路arcnup分别与与门12输入连接，所述弧光检测电路arcn、电流检测电路arcnip及零序电压的检测电路arcnup分别与与门13输入连接，所述与门11输出、与门12输出及弧光检测电路arcn分别与或门10输入连接，所述或门10输出及额定弧光arcne分别与与门14输入连接，所述与门13输出及额定弧光arcne分别与与门15输入连接，所述与门14输出与与门15输出连接。
[0069]
所述实施例中，弧光保护跳闸方式有以下4种：1)弧光。2)弧光+电流。3)弧光+零序电压。4)弧光+电流+零序电压。
[0070]
与门11检测到弧光检测电路arcn、电流检测电路arcnip同时出现异常，
[0071]
与门12检测到弧光检测电路arcn、零序电压的检测电路arcnup同时出现异常，
[0072]
与门13弧光检测电路arcn、电流检测电路arcnip、零序电压的检测电路arcnup同时出现异常，
[0073]
或门10当出现第一种、第二种或弧光检测电路arcn出现异常时，则输出“1”，
[0074]
而定弧光接在与门14、15上，当出现1)弧光。2)弧光+电流。3)弧光+零序电压。4)弧光+电流+零序电压。4种异常任一一种时，arcn输出“1”跳闸。
[0075]
以上结合附图将一种电力行业用在线温度监控及防爆系统的具体实施例对本实用新型进行详细的描述。但是，本领域技术人员应当理解，以上所述仅仅是举例说明和描述一些具体实施方式，对本实用电力行业用范围，尤其是权利要求的范围，并不具有任何限制。