[發明專利]解決串交流、直流接地和短路的措施及直流系統新型設計

無效

• 申請號: 200810001775.5
• 申請日: 2008-01-06
• 公開（公告）號: CN101478154A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 盧賀成
• 申請（專利權）人: 盧賀成
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02H3/50;H02H7/22;H02H7/26;H02H3/14;H02H3/087;H02H3/04
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(一)所屬技術領域：

本發明針對解決串交流、直流接地和直流短路等直流系統電源故障影響或造成其他電源直流主設備事故擴大的技術難題，提出新的解決措施和方法，并以此新的解決措施和方法提出直流系統設計的新工藝、思路、原理和方法，更新了直流系統設計理念，解決了目前直流系統存在的技術難題，適用于任何直流系統及直流操作電源系統的領域。

(二)背景技術：

目前，在大型企業或電力系統中，直流系統操作電源都是常規的設計：包含蓄電池組、整流充電裝置、配電回路和監控及絕緣監察裝置等，直流母線經開關(或熔斷器)直接到主設備的操作電源，存在的問題是：直流電源系統故障(如串交流、直流接地、直流短路等)可以經過直流母線直接影響到其他直流操作電源及主設備的安全運行，造成其他操作電源回路的主設備誤動或拒動使事故擴大，目前直流系統普遍使用的絕緣監察及選線裝置為交流注入法，對經過改進的直流系統整流回路接地故障無法正確判斷，部分利用霍耳傳感器的絕緣監察及選線裝置對直流采樣精度要求比較高，不容易實現，巡檢周期長。

近年來大量的微電子和新技術應用，設備運行可靠性要求也比較高，特別是直流系統操作電源的可靠性要求也越來越高，由于直流操作電源故障造成大的事故和損失比較多，特別是串交流、直流接地、直流短路等問題造成電廠全廠停電、跳機組和造成設備損壞等事故比較多，在這種背景下本人經過理論分析和試驗，針對串交流、直流接地、直流短路等問題進行專題研究和調查，提出了新的解決方法和措施，并以此新的解決方法和措施提出了新型直流系統及其相應配套附件的設計新工藝、思路、原理和方法，解決了目前存在的技術難題。

(三)發明內容：

直流電源系統故障(如串交流、直流接地、短路等)時，故障源經過直流母線直接影響到其他直流操作電源及主設備安全運行，造成其他操作電源回路的主設備誤動或拒動使事故擴大，針對此問題，采取在易誤動的重要繼電器線圈并聯分流電阻，在重要電氣設備之間通訊聯系，在直流電源支路裝整流回路、DC/DC直流轉換隔離裝置和跳閘(斷開)功能的直流專用開關等措施，減弱或隔離了故障源的影響。在此提出直流系統設計的新思路、原理和方法：采用高精度不平衡電流專用霍耳傳感器和帶跳閘(斷開)功能的直流專用開關，增加接地阻容回路增大接地支路的不平衡電流，提高測量靈敏度，分布式就地監控模塊完成母線電壓、不平衡電流、開關狀態等數據的采集和傳輸，監控中心按設計的邏輯完成所有的數據處理和報警，并通過分布式就地監控模塊，向故障支路發跳開關指令，帶跳閘功能的開關或關斷功能的電子開關接到命令后及時斷開故障支路，縮小了直流電源故障影響的范圍，解決了因直流短路、串交流和直流接地故障造成主設備誤動等事故擴大的技術難題。

本發明解決串交流、直流接地和直流短路等主要問題而提出的解決措施和方法及直流系統設計新工藝、原理、思路和方法所采用的技術方案(附圖1：為本發明的新型直流系統設計電路原理示意圖)具體內容：

1、支路串交流或直流接地影響到其他直流操作電源回路主設備的安全運行，造成開關或保護誤動的原理分析。如圖2：假設的直流電源支路11和支路12均正常運行，支路11遠控接點CKJ11未通，支路11中的繼電器線圈ZJ11不動作，某時刻支路12的負電源串交流電源E12故障，此交流電源E12必然經過支路12的開關QFK12和直流母線-KM11、支路11開關QFK11到繼電器線圈ZJ11的一端(負電源端)，線圈ZJ11的另一端(正電源端)經電纜的分布電容C11與地連接，構成交流電源E11的閉環回路，如果交流故障電源E12在分布電容C11上產生的電流比較大(如0.1A)，即流過繼電器線圈ZJ11的交流電流(如0.1A)大于繼電器線圈ZJ11的動作電流(如0.05A)時將造成繼電器線圈ZJ11的誤動作(接點CKJ11未通，繼電器線圈ZJ11不該動而誤動)。如果支路12的負電源E12某時刻突然接地(E12的電壓為零，電阻為零)，電容上積累的電能也經上述同樣的路徑構成閉環回路，電容的放電電流足夠大的話也容易造成繼電器線圈ZJ11的誤動作。如托克托電廠“10.25”事故等就是上述原因和原理造成事故擴大的案例。對于直流電源支路短路，如果支路直流開關未跳開或越級直流開關總開關跳開，可能造成主設備拒動而使事故擴大。解決的方法和措施：