[发明专利]一种开关柜快速电弧光保护系统

说明书

本发明涉及一种开关柜快速电弧光保护系统，包括监控后台、交换机、弧光保护装置和断路器开关，断路器开关通过光纤连接于弧光保护装置，弧光保护装置连接于交换机，交换机连接于监控后台，弧光保护装置包括弧光传感器、弧声传感器、电流互感器。通过该保护系统，可依据弧声、弧光及电流三种判据组成开关柜快速弧光保护系统，满足继电保护装置可靠性与快速性的要求，是一种灵活、有效的开关柜快速电弧光保护方案，极大的保证了开关柜的安全性。

技术领域

本发明涉及电力设备领域，特别是涉及一种开关柜快速电弧光保护系统。

背景技术

在中低压电力系统中，如果不及时切除电弧光故障，将严重威胁现场工作人员的人身安全及电力系统安全稳定运行，业界对电弧光原理及故障特性进行了研究。现有技术中提出了一种紫外光加电流及弧光、电流加温度判据的弧光保护方案。这些方案整体故障切除时间(继电器出口时间+断路器开断时间)不超过IEC 298标准附录中规定的中低压开关柜耐受最大燃弧时间(100ms)；同时，还提出一种快速接地开关灭弧的方法，灭弧时间短至4-6ms，采用该方法灭弧后，需要保护装置在IEEE C57.12要求的变压器金属性短路电流耐受时间(25)内，切除由于三相短路所引入的短路电流，因此，现有技术不利于开关柜的保护，一旦开关柜内各种金属构件及绝缘材料开始燃烧，故障电流将复杂多变，判别难度增加。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种以弧声、弧光和电流为判据的弧光保护系统，能够快速识别并彻底清除电弧光故障。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种开关柜快速电弧光保护系统包括监控后台、交换机、弧光保护装置和断路器开关，断路器开关通过光纤连接于弧光保护装置，弧光保护装置连接于交换机，交换机连接于监控后台，弧光保护装置包括弧光传感器、弧声传感器、电流互感器。

在本发明一个较佳实施例中，弧声传感器为次声光纤传感器，弧声传感器设有两套弧声定值，一套为报警定值，触发弧光保护装置的报警信号；另一套作为与弧光和电流一起构成的跳闸判据。

在本发明一个较佳实施例中，弧光传感器为用双通道无源带光纤回路自检功能的传感器。

在本发明一个较佳实施例中，弧光保护装置具备背景光补偿功能。

本发明的有益效果是：采用上述结构后，该保护系统可依据弧声、弧光及电流三种判据组成开关柜快速弧光保护系统。该系统满足继电保护装置可靠性与快速性的要求，是一种灵活、有效的开关柜快速电弧光保护方案。该系统通过识别更多的表征信息来有效判别电弧光故障，增加了装置动作的可靠性，并通过并联二极管来提高硬件电路的跳闸速度，极大的保证了开关柜的安全性。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图中：1、监控后台；2、交换机；3、弧光保护装置；31、弧光传感器；32、弧声传感器；33、电流互感器；4、断路器开关。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示一种开关柜快速电弧光保护系统，包括监控后台1、交换机2、弧光保护装置3和断路器开关4，断路器开关4通过光纤连接于弧光保护装置3，弧光保护装置3连接于交换机2，交换机2连接于监控后台1，弧光保护装置3包括弧光传感器31、弧声传感器32、电流互感器33。该弧光保护系统通过电流判据投入、弧声判据投入的不同方式，实现弧光保护装置三种模式的切换，具体可采集两路电流输入、三路弧光信号输入及三路弧声信号，分别通过电流值突变、弧光越上限、弧声越上限实现电流、弧光和弧声判据，进而实现监测方式的多元化。