[发明专利]基于光耦的电流闭锁式中低压母线快速保护系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种快速保护系统，特别是涉及一种基于光耦的电流闭锁式中低压母线快速保护系统。

背景技术：

纵观我国各地的中低压供配电系统，装设有中低压母线专用保护的场合是比较少的，虽然我国大范围内的变电站已经完成了改造，基本上实行了微机保护，但对于实施了微机保护的变电所变压器的中低压侧充其量也是配置了高定值和低定值母线保护，而对于没有实施微机保护的农村变电所而言，母线保护也只能靠上一级的保护延时动作切除；中低压母线故障，虽然不会像高压或超高压系统母线故障那样造成系统失稳、大面积停电等造成极其严重的灾难性后果，但其危害也是很大的，由于中低压母线出线条数多，操作频繁，三相导体线间距离以及与大地的距离都比较近，容易受小动物危害，设备制造质量比高压设备差等原因，中低压母线的短路故障几率要比高压或超高压母线高得多，故障保护时，由相邻设备的后备保护切除母线故障需经一定延时才能实现，使得不少原本可以快速消除的故障被发展、扩大，造成配电装置严重烧毁，供电长期不能恢复等严重事故，特别是在一些重要的用户变电站和发电厂的厂用系统，处理不当会造成重大的经济损失。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种动作迅速、可靠性高的基于光耦的电流闭锁式中低压母线快速保护系统。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：

一种基于光耦的电流闭锁式中低压母线快速保护系统，包括控制器、信号发送模块和信号接收模块，所述控制器接收信息采集模块发来的过电流信号经所述信号发送模块导通光耦，经光耦将过电流信号传给所述信号接收模块，所述信号接收模块接收到信号后启动保护单元，所述保护单元使母线快速闭锁保护模块动作，所述保护单元与所述控制器相互连接，所述控制器经通信模块将结果输送到终端上，电源模块给整个系统供电。

所述信息采集模块用于母线上电流信号的采集，所述控制器是具有I/O端口以及数模转换的单片机，所述控制器将信息采集模块采集的母线上电流模拟信号经A/D转换器转换成数字信号，然后进行分析处理，得出结果。

所述信号发送模块通过所述控制器上的两个I/O口实时的发送经所述控制器处理过的信号，当发送的信号是过电流信号时，光耦导通，通过另外一个I/O口将信号传输给信号接收模块。

所述保护单元用于全系统的保护，当有故障信号产生时，保护单元快速启动母线快速闭锁模块，实现母线的闭锁式保护。

所述电源模块用于全系统的供电，所述通信模块可以是无线或有线传输，所述终端可以是电脑或手机，所述终端上有报警显示功能。

本发明的积极有益效果是：

1、本发明中利用了光耦的速动性，故障信号传输延时时理论上等于光耦的动作时间，一般不大于40us，动作迅速，可靠性和灵敏性都较高，能够快速保护信号母线，大大缩减了母线保护的动作时间。

2、本发明结构简单，不需要单独设立设备，只需要在综合保护上增加构成母线快速接点的配合接点，增加的电缆也不多，并且该系统不存在与线路保护的时间配合，可以快速切除故障。

3、本发明无需复杂的电路结构，占用空间小，简单的电路结构保证了能更好地减少系统与其他模块间的电磁干扰，提高了系统的稳定性。

附图说明：

图1是本发明基于光耦的电流闭锁式中低压母线快速保护系统的结构示意框图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的解释和说明：

参见图1：图中，1-控制器，2-信息采集模块，3-信号发送模块，4-光耦，5-信号接收模块，6-保护单元，7-母线快速闭锁保护模块，8-通信模块，9-终端，10-电源模块。

实施例：一种基于光耦的电流闭锁式中低压母线快速保护系统，包括控制器1、信号发送模块3和信号接收模块5，控制器1接收信息采集模块2发来的过电流信号经信号发送模块3导通光耦4，经光耦4将过电流信号传给信号接收模块5，信号接收模块5接收到信号后启动保护单元6，保护单元6使母线快速闭锁保护模块7动作，保护单元6与控制器1相互连接，控制器1经通信模块8将结果输送到终端9上，电源模块10给整个系统供电。

信息采集模块2用于母线上电流信号的采集，控制器1是具有I/O端口以及数模转换的采用Cortex-M3内核中央处理器的单片机，控制器1将信息采集模块2采集的母线上电流模拟信号经A/D转换器转换成数字信号，然后进行分析处理，得出结果。