[發(fā)明專利]一種采用過流旁路保護(hù)電氣設(shè)備的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810226211.1
• 申請日: 2008-11-07
• 公開（公告）號: CN101499653A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊敏;張輝;張金平;王暉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種采用過流旁路保護(hù)電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備的方法。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備，當(dāng)由于外部原因(如短路故障)導(dǎo)致電流增加時(shí)，采用斷開電流回路是避免電氣設(shè)備過電流的有效手段，如傳統(tǒng)過流保護(hù)。

傳統(tǒng)過流保護(hù)的方法很多，例如熔絲(保險(xiǎn)絲)，當(dāng)電流增大至一定數(shù)值時(shí)，電流導(dǎo)致熔絲溫度升高之至熔化，電流被切斷；例如雙金屬熱彎斷路器，斷路器的壓片采用雙金屬制成，當(dāng)電流增大時(shí)，由于不同金屬的熱膨脹系數(shù)的差異導(dǎo)致金屬彎曲，并將開關(guān)觸點(diǎn)釋放斷開，從而電流被切斷；再例如電磁式斷路器，是將電流接入斷路器線圈，電流越大安匝越大磁通越大吸合銜鐵力越大，當(dāng)電磁力大于設(shè)定的彈簧阻力時(shí)吸合動(dòng)作，將開關(guān)觸點(diǎn)斷開。

但是當(dāng)外部線路要求保持持續(xù)電流時(shí)，過流與斷流產(chǎn)生矛盾。解決問題的最好方案即是利用旁路技術(shù)，將故障電流旁路或分流。

本發(fā)明采用旁路方式保護(hù)電氣設(shè)備。當(dāng)通過電氣設(shè)備的電流超過允許范圍時(shí)，將并聯(lián)于電氣設(shè)備的開關(guān)閉合。使流過電氣設(shè)備的電流旁路，從而保護(hù)電氣設(shè)備。

在電容法抑制變壓器中性點(diǎn)直流電流技術(shù)中，由于電網(wǎng)發(fā)生三相不平衡故障導(dǎo)致變壓器中性點(diǎn)零序電流增加，串聯(lián)于變壓器中性點(diǎn)回路的晶閘管長時(shí)間過電流可能導(dǎo)致晶閘管損壞，斷開晶閘管電流將導(dǎo)致變壓器中性點(diǎn)不能有效接地。通過旁路保護(hù)開關(guān)，即可以保證變壓器故障電流的持續(xù)性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)晶閘管回路的過流保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方法與傳統(tǒng)過流保護(hù)方法完全不同，不是將所有電流與電氣設(shè)備斷開，本發(fā)明的方法是與被保護(hù)設(shè)備串聯(lián)一個(gè)過電流傳感器或電磁線圈，用于感應(yīng)過電流。當(dāng)電流超過設(shè)定定值時(shí)電流傳感器或電磁線圈啟動(dòng)與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)的開關(guān)閉合，在電氣設(shè)備沒有被損壞之前將電流旁路或分流。

因此，本發(fā)明提出了一種采用過流旁路保護(hù)電氣設(shè)備的方法，其特征在于利用旁路手段將過電流旁路或分流到并聯(lián)于被保護(hù)的電氣設(shè)備的開關(guān)回路，在所述被保護(hù)的電氣設(shè)備回路串聯(lián)電流傳感器或電磁線圈用以感應(yīng)過電流，傳感器或電磁線圈直接或間接驅(qū)動(dòng)并聯(lián)于所述被保護(hù)的電氣設(shè)備的開關(guān)，使其閉合，從而使流過所述被保護(hù)的電氣設(shè)備的電流全部或部分分流到開關(guān)回路上。

本發(fā)明還提出了一種使用上述方法的裝置，其特征在于在電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備電路中設(shè)置與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián)的開關(guān)，所述開關(guān)設(shè)置有控制開關(guān)閉合、斷開的開關(guān)閉合電磁感應(yīng)線圈，所述閉合電磁感應(yīng)線圈與被保護(hù)的電氣設(shè)備串聯(lián)，當(dāng)所述開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí)，所述被保護(hù)的電氣設(shè)備進(jìn)入工作狀態(tài)，電流通過所述開關(guān)閉合電磁感應(yīng)線圈流入所述被保護(hù)的電氣設(shè)備，設(shè)定所述開關(guān)閉合電磁感應(yīng)線圈的整定電流值，使電氣設(shè)備在正常工作供電電流的情況下開關(guān)閉合電磁感應(yīng)線圈的電流不能使開關(guān)進(jìn)入閉合狀態(tài)，當(dāng)所述被保護(hù)的電氣設(shè)備供電電流超過所述設(shè)定的整定電流值時(shí)，所述開關(guān)閉合電磁感應(yīng)線圈的電磁力驅(qū)動(dòng)開關(guān)閉合，由于開關(guān)觸點(diǎn)的接觸阻抗小于電氣設(shè)備的內(nèi)部阻抗，將使電氣設(shè)備上的電流絕大部分或全部分流到開關(guān)觸點(diǎn)上。

上述裝置的所述開關(guān)的閉合、斷開操作由微控制器進(jìn)行控制，采用電流傳感器與被保護(hù)的電氣設(shè)備串聯(lián)，利用所述微控制器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，當(dāng)微控制器檢測到所述電流傳感器上的過電流時(shí)輸出控制信號將所述開關(guān)閉合，使被保護(hù)的電氣設(shè)備上的電流絕大部分或全部分流到所述開關(guān)觸點(diǎn)上。

因此本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)：采用開關(guān)旁路故障電流，一方面保護(hù)電氣元件，另一方面，保證電流的連續(xù)性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明技術(shù)方案的電路圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方法一：

與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián)一個(gè)開關(guān)。當(dāng)開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)，電氣設(shè)備處于非工作狀態(tài)(被開關(guān)旁路)；當(dāng)開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí)電氣設(shè)備處于工作狀態(tài)。開關(guān)的閉合電磁感應(yīng)線圈串聯(lián)于被保護(hù)的電氣設(shè)備。開關(guān)可以通過其它控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)正常的閉合或斷開，從而改變電氣設(shè)備的工作狀態(tài)(投入運(yùn)行或退出運(yùn)行)。

當(dāng)開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí)，電氣設(shè)備進(jìn)入工作狀態(tài)，電流通過開關(guān)閉合電磁感應(yīng)線圈流入電氣設(shè)備。調(diào)整開關(guān)閉合電磁感應(yīng)線圈的整定值，使電氣設(shè)備在正常工作供電電流的情況下電磁感應(yīng)線圈的電流不能使開關(guān)進(jìn)入閉合狀態(tài)。當(dāng)電氣設(shè)備供電電流超過整定電流時(shí)，電磁力驅(qū)動(dòng)開關(guān)閉合，由于開關(guān)觸點(diǎn)的接觸阻抗小于電氣設(shè)備的內(nèi)部阻抗。將使電氣設(shè)備的電流絕大部分或全部分流到開關(guān)觸點(diǎn)上。

實(shí)施方法二：

可以采用間接控制方法實(shí)現(xiàn)過電流控制開關(guān)閉合保護(hù)，如采用電流傳感器，利用微控制器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，當(dāng)微控制器檢測到過電流時(shí)輸出控制信號將開關(guān)閉合旁路電氣設(shè)備。

已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例描述了本發(fā)明。顯然，在閱讀和理解了上述詳細(xì)說明書后能做出多種修正和替換。本發(fā)明意欲的是本申請構(gòu)建成包括了落入附屬的權(quán)利要求書或其等同物的范圍之內(nèi)的所有這些修正和替換。