一種即插即用的線路保護裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種即插即用的線路保護裝置，包括：電源模塊、交流模塊、濾波模塊、SV/GOOSE模塊、通信模塊、CPU模塊、信號模塊、開入模塊、出口模塊和溫控模塊；上述模塊通過線路保護裝置主板實現(xiàn)互連；線路保護裝置就地安裝于線路間隔內(nèi)；出口模塊輸出若干組跳閘出口接點和重合閘出口接點，所述跳閘出口接點和重合閘出口接點均為瞬動接點。本實用新型有益效果：二次回路統(tǒng)一、簡單、清晰，通用性強、便于回路缺陷排查；保護裝置獨立性強、運行穩(wěn)定、可靠；各保護間隔間信息傳輸?shù)目煽啃愿摺?br>【專利說明】
一種即插即用的線路保護裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及線路保護技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種即插即用的線路保護裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)站線路保護可靠性高、技術(shù)成熟、運行穩(wěn)定，但存在回路復(fù)雜、保護裝置及二次回路通用性差、技術(shù)要求高、整改反措難和運行維護工作量大等問題，為此，智能電網(wǎng)應(yīng)運而生。智能電網(wǎng)以高速網(wǎng)絡(luò)通信平臺為信息傳輸基礎(chǔ)，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和檢測等功能。智能變電站有三個關(guān)鍵特征，一是通過增加合并單元和智能終端等過程層設(shè)備，實現(xiàn)模擬電信號與數(shù)字光信號之間的轉(zhuǎn)換;二是利用光纖取代常規(guī)變電站的電纜實現(xiàn)過程層設(shè)備與間隔層設(shè)備之間的連接;三是采用統(tǒng)一的IEC61850通信規(guī)約標(biāo)準實現(xiàn)層間設(shè)備及層內(nèi)設(shè)備的信息交互。基于以上三大特征，智能電網(wǎng)大大簡化了變電站的二次回路，降低了施工、運行和維護的工作量。
[0003]智能站代表著技術(shù)發(fā)展的方向、前景廣闊，然而目前仍處于發(fā)展過渡階段、技術(shù)不成熟，配置方案復(fù)雜多樣不統(tǒng)一，特別是存在著以下問題和不足，一是利用光纖實現(xiàn)過程層與間隔層之間信息的傳遞，光纖長度較長，容易出現(xiàn)故障;二是在過程層增加了合并單元和智能終端設(shè)備，實現(xiàn)光電信號的轉(zhuǎn)換，電壓、電流和開關(guān)狀態(tài)信息的采集，以及分合閘信號的傳遞，而合并單元(MU)和智能終端(ST)設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量差，經(jīng)常發(fā)生故障;三是過程層與間隔層之間的信息傳遞依靠網(wǎng)絡(luò)，而運維人員現(xiàn)有的技術(shù)水平難以滿足通信新技術(shù)應(yīng)用要求，調(diào)試消缺過度依賴廠家，安全運行存在較大的風(fēng)險。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提出了一種即插即用的線路保護裝置，該裝置就地安裝于線路間隔內(nèi)，所需切換后的三相電壓由線路保護裝置通過點對點光纖SV網(wǎng)進行傳輸。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的具體方案如下:
[0006]—種即插即用的線路保護裝置，包括:電源模塊、交流模塊、濾波模塊、SV/G00SE模塊、通信模塊、CPU模塊、信號模塊、開入模塊、出口模塊和溫控模塊；
[0007]所述電源模塊、交流模塊、濾波模塊、SV/G00SE模塊、通信模塊、CPU模塊、信號模塊、開入模塊、出口模塊和溫控模塊通過線路保護裝置主板實現(xiàn)互連;線路保護裝置就地安裝于線路間隔內(nèi)；
[0008]所述出口模塊輸出若干組跳閘出口接點和重合閘出口接點，所述跳閘出口接點和重合閘出口接點均為瞬動接點。
[0009]進一步地，所述SV/G00SE模塊包括:SV直連光纖和GOOSE直連光纖；
[0010]所述SV直連光纖與母線保護裝置連接，用于接收與線路連接的母線電壓；所述GOOSE直連光纖與母線保護裝置連接，用于向母線保護裝置發(fā)送線路間隔隔離刀閘位置。
[0011]進一步地，所述交流模塊與線路間隔開關(guān)電流互感器連接，用于采集線路間隔的三相電流和零序電流;所述交流模塊通過母線保護裝置主板與濾波模塊連接。
[0012]進一步地，所述通信模塊包括RJ-45百兆以太網(wǎng)接口、RS_485外部通信接口、PPS/IRIG-B差分對時接口以及232打印機接口。
[0013]進一步地，所述CPU模塊包括相互連接的數(shù)字信號處理器和16位高精度ADC;用于采集模擬量數(shù)據(jù)、保護邏輯判斷和跳閘出口功能。
[0014]進一步地，所述溫控模塊與電力系統(tǒng)斷路器匯控柜連接，實時采集斷路器匯控柜的溫濕度，并通過線路保護裝置主板傳送給CR]模塊。
[0015]進一步地，所述信號模塊與CTU模塊連接，所述信號模塊包括報警裝置和閉鎖裝置，用于實現(xiàn)裝置報警和裝置閉鎖。
[0016]進一步地，線路保護裝置通過標(biāo)準航空插頭與電力系統(tǒng)一次設(shè)備聯(lián)接，通過SV/GOOSE模塊與電力系統(tǒng)二次設(shè)備聯(lián)接。
[0017]本實用新型的有益效果:
[0018]本實用新型裝置一二次設(shè)備間回路非常簡單、清晰，與一次設(shè)備僅通過標(biāo)準航空插頭聯(lián)接、與其他二次設(shè)備僅通過兩根直連光纖相連，真正實現(xiàn)二次設(shè)備即插即用，設(shè)備缺陷消除、大修定檢、技改更換、一次間隔調(diào)整二次設(shè)備搬迀等常規(guī)運維工作簡單方便、快速尚效。
[0019]本實用新型裝置集成了合并單元和智能終端的功能，取消合并單元和智能終端，使網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由原來的站控層、間隔層和過程層簡化為站控層和就地間隔層。
[0020]針對網(wǎng)絡(luò)交換機容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴及對運維人員運維水平要求較高的問題，建立了點對點SV/G00SE直連網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了線路保護裝置與母線保護裝置間信息的實時可靠傳輸。
[0021]與現(xiàn)有的線路保護裝置相比，二次回路統(tǒng)一、簡單、清晰，通用性強、便于回路缺陷排查;保護裝置獨立性強、運行穩(wěn)定、可靠;各保護間隔間信息傳輸?shù)目煽啃愿摺?br>【附圖說明】

[0022]圖1為本實用新型線路保護裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實用新型線路保護裝置與電力設(shè)備連接示意圖。
【具體實施方式】
:
[0024]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0025]—種即插即用的線路保護裝置，如圖1所示，包括:電源模塊、交流模塊、濾波模塊、SV/G00SE模塊、通信模塊、CPU模塊、信號模塊、開入模塊、出口模塊和溫控模塊;上述各個模塊通過線路保護裝置主板實現(xiàn)互連。
[0026]其中，
[0027]線路保護裝置主板的作用是提供連接總線，使得連接在線路保護裝置主板上的各模塊之間實現(xiàn)互連。
[0028]電源模塊:電源模塊為裝置提供電源供應(yīng)，輸入電源的額定電壓為220V和11OV自適應(yīng)。
[0029]交流模塊:交流模塊主要用于采集間隔三相電流和零序電流，按額定電流可分為1A、5A兩種。交流模塊通過母線保護裝置主板與濾波模塊連接。
[0030]濾波模塊:將交流模塊采集三相電壓濾掉高頻分量，保留工頻故障量，用于進行故障判別。
[0031 ] SV/G00SE模塊:包括SV直連光纖和GOOSE直連光纖;SV直連光纖與母線保護裝置連接，用于接收切換后的該線路母線電壓(該線路聯(lián)接在哪條母線就發(fā)送哪條母線電壓，如該線路聯(lián)接在I母線，則發(fā)送I母三相電壓)；所述GOOSE直連光纖與母線保護裝置連接，用于向母線保護裝置發(fā)送線路間隔隔離刀閘位置。
[0032]通信模塊:通過線路保護裝置主板接收其他模塊的數(shù)據(jù)，該模塊具有2路RJ-45百兆以太網(wǎng)接口、2路RS-485外部通信接口、I路PPS/IRIG-B差分對時接口和I路232打印機接
□O
[0033]CPU模塊:由高性能的數(shù)字信號處理器、同步采樣的16位高精度ADC以及其他外設(shè)組成。模塊完成模擬量數(shù)據(jù)采集功能、與對側(cè)交換采樣數(shù)據(jù)、保護邏輯判斷和跳閘出口等功能。當(dāng)發(fā)生線路故障時，根據(jù)所接收的電流、電壓、開關(guān)量等信息進行邏輯判斷，并與保護定值進行比對，若符合動作條件，則動作出口，并通過電纜直接作用于本間隔開關(guān)機構(gòu)。
[0034]雙重化的采樣通道和數(shù)字信號處理器，有效提高裝置的可靠性。
[0035]需要說明的是，本裝置中涉及到的CPU模塊采用現(xiàn)有型號的數(shù)字處理器即可實現(xiàn)，無需進行改進。
[0036]開入模塊:選用智能開入模塊，可同時監(jiān)測25路開入，并將開入信息通過內(nèi)部總線傳給其它模塊。
[0037]信號模塊:與CPU模塊連接，信號模塊包括報警裝置和閉鎖裝置，用于實現(xiàn)裝置報警和裝置閉鎖。該模塊將5V的動作信號經(jīng)三極管轉(zhuǎn)化為24V信號，從而驅(qū)動繼電器。正常運行時，該模塊會對所有三極管的出口進行檢查，若有錯誤則告警并閉鎖保護。該模塊設(shè)置了總啟動繼電器，當(dāng)C P U滿足啟動條件，則該繼電器動作，接點閉合，開放出口繼電器的正電源。
[0038]出口模塊:輸出5組跳閘出口接點和3組重合閘出口接點，均為瞬動接點；用第一組跳閘和第一組合閘接點去接操作箱的跳合線圈，其它供作遙信、故障錄波啟動、失靈用。如果需跳兩個開關(guān)，則用第二組跳閘接點去跳第二個開關(guān)。
[0039]溫控模塊:因線路保護裝置就地安裝，裝置的發(fā)熱量很大，尤其在夏天，匯控柜的溫度很高，對裝置的壽命及安全運行危害很大，本模塊可實時采集匯控柜溫濕度，并通過(PU模塊對溫濕度進行控制，確保裝置運行環(huán)境溫濕度滿足相關(guān)要求。
[0040]如圖2所示，線路保護裝置就地安裝于線路間隔內(nèi)；所需開關(guān)量來源于輔助節(jié)點，并通過間隔斷路器匯控柜內(nèi)的標(biāo)準航空插頭直接采集，所需切換后的三相電壓由母線保護裝置通過點對點光纖SV網(wǎng)進行傳輸。
[0041]線路保護裝置與電力系統(tǒng)一次設(shè)備僅通過標(biāo)準航空插頭連接;線路保護裝置與母線保護裝置通過SV/G00SE模塊實現(xiàn)點對點直接連接。
[0042]線路保護裝置集成了合并單元和智能終端的功能，將網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由原來的三層簡化為兩層，即由過程層、間隔層和站控層簡化為就地間隔層和站控層，解決了合并單元和智能終端不可靠的問題。
[0043]上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種即插即用的線路保護裝置，其特征是，包括:電源模塊、交流模塊、濾波模塊、SV/GOOSE模塊、通信模塊、CPU模塊、信號模塊、開入模塊、出口模塊和溫控模塊； 所述電源模塊、交流模塊、濾波模塊、SV/G00SE模塊、通信模塊、CPU模塊、信號模塊、開入模塊、出口模塊和溫控模塊通過線路保護裝置主板實現(xiàn)互連;線路保護裝置就地安裝于線路間隔內(nèi)； 所述出口模塊輸出若干組跳閘出口接點和重合閘出口接點，所述跳閘出口接點和重合閘出口接點均為瞬動接點。2.如權(quán)利要求1所述的一種即插即用的線路保護裝置，其特征是，所述SV/G00SE模塊包括:SV直連光纖和GOOSE直連光纖； 所述SV直連光纖與母線保護裝置連接，用于接收與線路連接的母線電壓;所述GOOSE直連光纖與母線保護裝置連接，用于向母線保護裝置發(fā)送線路間隔隔離刀閘位置。3.如權(quán)利要求1所述的一種即插即用的線路保護裝置，其特征是，所述交流模塊與線路間隔開關(guān)電流互感器連接，用于采集線路間隔的三相電流和零序電流;所述交流模塊通過母線保護裝置主板與濾波模塊連接。4.如權(quán)利要求1所述的一種即插即用的線路保護裝置，其特征是，所述通信模塊包括RJ-45百兆以太網(wǎng)接口、RS-485外部通信接口、PPS/IRIG-B差分對時接口以及232打印機接□O5.如權(quán)利要求1所述的一種即插即用的線路保護裝置，其特征是，所述CPU模塊包括相互連接的數(shù)字信號處理器和16位高精度ADC。6.如權(quán)利要求1所述的一種即插即用的線路保護裝置，其特征是，所述溫控模塊與電力系統(tǒng)斷路器匯控柜連接，實時采集斷路器匯控柜的溫濕度，并通過線路保護裝置主板傳送給CPU模塊。7.如權(quán)利要求1所述的一種即插即用的線路保護裝置，其特征是，所述信號模塊與CPU模塊連接，所述信號模塊包括報警裝置和閉鎖裝置，用于實現(xiàn)裝置報警和裝置閉鎖。8.如權(quán)利要求1所述的一種即插即用的線路保護裝置，其特征是，線路保護裝置通過標(biāo)準航空插頭與電力系統(tǒng)一次設(shè)備聯(lián)接，通過SV/G00SE模塊與電力系統(tǒng)二次設(shè)備聯(lián)接。
【文檔編號】H02J13/00GK205693446SQ201620669021
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月29日 公開號201620669021.7, CN 201620669021, CN 205693446 U, CN 205693446U, CN-U-205693446, CN201620669021, CN201620669021.7, CN205693446 U, CN205693446U
【發(fā)明人】李乃永, 林勇, 楊文佳, 劉貫紅, 劉曉亮, 劉忠輝, 黃海麗, 孫守鑫, 溫國強
【申請人】國網(wǎng)山東省電力公司, 國網(wǎng)山東省電力公司濰坊供電公司, 國家電網(wǎng)公司