3、剩余电流动作保护智能终端结构设计
3.1通信方式设计
目前主要的通信方式有光纤通信、卫星网络通信、近程无线通信、电力载波通信、移动互联网通信等。其中光纤通信和卫星网络通信建设成本较高,不适用于智能终端;近程无线通信(wirelessnetworksforindustrialautomation,WIA)是一种基于工业无线网络的通信技术,其可靠性较高、功耗较低,可以解决集中式用户的报警和通信要求;电力载波通信虽然抗干扰能力较弱、通信速率较低,但也能满足一般报警通信要求;GPRS/3G移动互联网络覆盖率高、通信可靠稳定,因需要获得移动通信运营商的许可并定期缴纳大量费用,不适合大规模铺设,但对于少数极偏远不适合无线近程通信和电力载波通信地区的用户来说,是一种很好的通信替代方式。
由于电力用户数量大、分布广,对智能终端的通信有多样性需求,可根据用户的集中程度以及距离总保的远近,将其分为近程用户、偏远集中用户、偏远分散用户、极偏远用户、通信障碍用户。对不同类型的用户,采用不同的通信方式,可增加智能终端的广泛适应性。因此,建议采取近程无线通信、电力载波通信、移动互联网通信三者相结合的通信方式,如图1所示。
3.2动作保护和监控报警模块设计
将智能终端的动作电流整定为普通家保的2~5倍,当家保故障而未正确动作,且剩余电流达到智能终端的限值时,动作保护模块可作为家保的后备保护自动跳闸,隔离故障,防止造成越级跳闸。监控报警模块由动作检测单元、微控制器(MCU)、电源、备用电池、存储单元、RS485接口模块以及其他相关电路组成。如图2所示。
动作检测单元对交流电压进行检测,当剩余电流动作保护模块自动跳闸保护时,动作检测单元就可以检测到跳闸信号,由微控制器处理这个信号,然后通过通信网络将数据和信号发送到远程监控中心,并触发报警,远程监控中心获取信号后采取相关措施进行处理。存储单元,可将事件进行本地存储,方便维护人员查看日志记录信息。