[发明专利]弧光监测保护系统

说明书

技术领域

本发明用于电力行业中的保护系统，特别涉及一种弧光监测保护系统。

背景技术

在电力供电系统中，按我国现行的继电保护设计标准，在中低压母线系统中一般不配置专用的快速母线保护系统，而是依赖上一级元件(变压器)的后备保护来切除母线短线故障，馈线柜也不配置速断弧光保护，往往使故障被发展、扩大，从而造成巨大的经济损失。

近年来，由于电缆头爆炸、电缆沟着火等弧光短路故障引起的开关柜设备被严重烧毁，有的甚至发展成“火烧连营”的重大设备事故；而主变压器由于遭受外部短路电流冲击损坏的事故也逐年增加，这些配电事故处理不当甚至被扩大发展为输电网事故，造成巨大的经济损失。而这些事故大多是因为没有装设专用快速馈线保护，从而延迟切除故障造成的。

各种燃弧时间下对设备造成的损坏程度：

35ms没有显著的损坏，一般可以在检验绝缘电阻后投入使用；

100ms损坏较小，在开关柜再次投入运行以前需要进行清洁或可能的某些小的修理；

500ms设备损坏很严重，在现场的人员也受到严重的伤害，必须更换部分设备更换才可以再投入运行。

从上可知，如何检测到弧光，并实现快速的切断，是解决发生弧光事故的关键。弧光保护的概念起源于芬兰，其产品已经在国内的电力系统中应用了，具有继电器跳闸出口的速度快(一般小于10毫秒)，以及弧光探头探测弧光的灵敏度高的特点。但其只能监测母线，不符合3～110KV电网继电保护装置运行整定的规定。在实际运行中没有太大的使用价值。其主要原因是：

从开关柜体设计上母线室、开关室、电缆室、二次室等已经做了封闭设计。母线室内的三相母线均做了封闭和加强绝缘处理，而且从设计上就规定了足够安全的绝缘裕度。因此，母线室内的母线发生直接短路的可能性已经降低到了非常低的水平上。

从现有弧光保护装置自身的技术特点来分析，其配置原则是一段母线配置一套，每一台开关柜母线室作为该系统的一个监测点。事故状态下，直接断开该段母线的电源，但在实际运行中，变电站母线跳闸失电属于供电事故，若因某一个馈线柜出现弧光短路就跳掉母线电源开关，使整个供电系统断电，在运行规程中是不允许的。所以，一般母线断路器都要求设有重合闸功能，以避免因断路器误动作而造成母线停电事故。

发明内容

为了克服上述现有技术不足，本发明提供弧光监测保护系统，避免其他的弧光综合保护系统引起误动作的问题，确保开关柜在发生弧光事故时能准确、快速地断开母线或者馈线的继电器，从根本上限制电弧事故发生的动作时间在7ms以内，确保事故处理的正确率，并同时降低由于事故扩大化造成的重要经济损失。

本发明的技术方案是这样实现的：

两路光采集端口与光电转换器相连接，光电转换器与光灵敏度调节部件相连，输入到程序处理器单片机ATmega16A中，A、B、C项三路电流接收端口与电流灵敏度调节部件相连，电流灵敏度调节部件与程序处理器单片机ATmega16A连接，编程逻辑功能输入到程序处理器单片机ATmega16A，单片机ATmega16A输出分两路，分别于继电器1和继电器2连接，输出接入保护回路，

程序处理器单片机ATmega16A与485通讯模块连接，485通讯模块转换后接入电力综自系统或监控主机中。

本发明能够对各种不同的弧光事故进行不同的处理，确保了动作的快速性和正确性，产品实现24小时对母线、馈线的运行环境进行监控，对以下危险情况之一进行迅速跳闸，确保设备的安全。主控单元集中了监测信息的接收、处理和上报的功能，支持对不同故障情况的分别处理，并保证了保护动作的快速性。在馈线上检测到弧光和强电流；在母线上检测到二次弧光和强电流；在母线、馈线上检测到持续600秒的强电流。当满足跳闸条件时，系统动作快，时间＜7ms。完全符合国家继电保护电器设备的设计规范和要求。

附图说明

附图是本发明的电路原理图；

下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。

具体实施方式