[實用新型]一種可控串補避雷器保護裝置

有效

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• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN203086119U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 王琦;白云飛;張杭
• 申請（專利權）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本實用新型屬于電力系統(tǒng)柔性交流輸電領域，特別是一種可控串補避雷器保護裝置。?

背景技術

此前可控串補避雷器保護通常只針對避雷器的泄漏電流、導通電流和避雷器動作情況啟動保護功能，但在可控串補系統(tǒng)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障或區(qū)外故障時，流過避雷器的電流大小變化也是有很大不同的。在電流變化很大時，檢測線路電流波形即時關斷晶閘管。在電流變化很小的過程中，還應特別關注避雷器能量的變化。能量累積過大也會導致避雷器爆炸。在發(fā)生重合閘信號時，還需要參考避雷器累積的能量，確定是否需要導通晶閘管。以此從系統(tǒng)層面達到保護避雷器的目的。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供了一種可控串補避雷器保護裝置，增強了對避雷器的保護能力，在可控串補系統(tǒng)發(fā)生重合閘信號、區(qū)內(nèi)故障或區(qū)外故障時，根據(jù)故障情況結合流過避雷器的電流，選擇相對應的保護策略。?

本實用新型所采用的技術方案是：一種可控串補避雷器保護裝置，包括電源板、與電源板相連的CPU板、與CPU板的輸入端相連的開入量板和模擬量采集板、與CPU板的輸出端相連的開出量板和光纖觸發(fā)板，所述開入量板與可控串補系統(tǒng)中各開關和斷路器節(jié)點相連用于檢測系統(tǒng)的開關狀態(tài)；所述模擬量采集板用于測量線路二次電流和電壓、避雷器電流、電容器電壓和電流；開出量板與開關操作機構相連，用于控制各開關和斷路器分與合操作；所述光纖觸發(fā)?板與晶閘管閥組上的觸發(fā)板相連接，從而控制晶閘管的導通或阻斷。?

所述CPU板主要由ARM和FPGA組成；所述ARM處理器連接有RAM儲存器、FLASH存儲器和鐵電存儲器，F(xiàn)PGA連接有同步脈沖捕獲模塊以捕獲電流和電壓波形的上升沿和下降沿；FPGA與光纖觸發(fā)板上的CPLD相連，發(fā)送晶閘管通斷所需的光纖觸發(fā)脈沖信號；所述CPU板的上端設置有數(shù)據(jù)通信的一個光以太網(wǎng)口、一個電以太網(wǎng)口和一個調(diào)試用RS485串行口。?

本實用新型可控串補避雷器保護裝置至少具有以下優(yōu)點：本實用新型集模擬量測量、數(shù)據(jù)計算與分析、開關狀態(tài)檢測、系統(tǒng)邏輯控制和數(shù)據(jù)通信于一體，功能集成度高，結構較以往設備更簡化。依靠較為全面的數(shù)據(jù)測量點，參照可控串補系統(tǒng)狀態(tài)，使得避雷器保護功能更完善，可靠性也得到提高。具有一個光以太網(wǎng)口和一個電以太網(wǎng)口，可作為變電站數(shù)據(jù)信息通信。一個RS485串行口作為系統(tǒng)調(diào)試和軟件升級。裝置所需的模擬量采集板和開入開出量板可以根據(jù)系統(tǒng)需要擴充，適用于可控串補系統(tǒng)對避雷器保護的需求。?

附圖說明

圖1是本實用新型裝置的結構框圖。?

圖2是本實用新型裝置各板卡的結構框圖。?

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型可控串補避雷器保護裝置做詳細描述：?

請參閱圖1及圖2所示，本實用新型可控串補避雷器保護裝置包括四部分，第一部分ARM與FPGA構成整個CPU單元，具有數(shù)據(jù)信息通信功能；第二部分模擬量采集，并測量電流和電壓波形的上升沿和下降沿；第三部分對開關和斷路器狀態(tài)檢測與控制的開入開出量板；第四部分發(fā)送晶閘管通斷控制的光纖?觸發(fā)脈沖信號。?

本實用新型的CPU單元主要由ARM處理器與FPGA共同組成，能同時進行多個任務的處理，通信口支持Modbus、TCP/IP等多種通信協(xié)議，其中，所述ARM處理器連接有RAM儲存器、FLASH存儲器和鐵電存儲器，F(xiàn)PGA連接有同步脈沖捕獲模塊。同時，F(xiàn)PGA與光纖觸發(fā)板上的CPLD相連，發(fā)送晶閘管通斷所需的光纖觸發(fā)脈沖信號。?

下面，請參照圖1所示，本實用新型保護裝置包括電源板、與電源板相連的CPU板、與CPU板的輸入端相連的開入量板和模擬量采集板、與CPU板的輸出端相連的開出量板和光纖觸發(fā)板。?

其中，所述電源板為整個保護裝置供電，使用AC220V；?

所述CPU板的上端包括有一個光以太網(wǎng)接口和一個電以太網(wǎng)接口，其中，所述光以太網(wǎng)接口和電以太網(wǎng)接口用于與其它站控設備信息通信；所述CPU及通信板的下端通過端子接口與485通訊線相連后用于后臺軟件調(diào)試，可設置相應參數(shù)和發(fā)送開關分合命令；所述鐵電存儲器可在保護裝置掉電時，保存系統(tǒng)重要參數(shù)、數(shù)據(jù)和通信設置；所述同步脈沖捕獲模塊可捕獲電流和電壓波形的上升沿和下降沿。?

所述開入量板與可控串補系統(tǒng)中各開關和斷路器節(jié)點相連用于檢測系統(tǒng)的開關狀態(tài)；所述模擬量采集板用于測量線路二次電流和電壓、避雷器電流、電容器電壓和電流，額定測量電流5A，額定測量電壓57.3V。?