[發明專利]斷路器的區域選擇性連鎖方法、裝置和系統

有效

• 申請號: 201310224683.4
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN104242256B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 杜峰;馬里奧·丹克特;陳維剛;卓越
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 李慧

技術領域

本發明涉及配電技術領域，特別是涉及斷路器領域。

背景技術

選擇性保護是供配電系統繼電保護的一項基本要求。選擇性保護的具體含義是指系統發生故障時，能在最小范圍內將故障部分從系統中切除，從而最大限度地保證非故障部分繼續供電。采用區域選擇性連鎖(ZSI，Zone-Selective Interlocking)技術可較好地解決低壓網絡級間選擇性的配合問題。ZSI是指實現保護區域選擇性的一種實用性技術，其功能是在保證上下級間選擇性配合的前提下，實現保護以最短時限切除區域內故障，即在下級保護區域內出現故障時，由下級保護迅速切除故障，同時閉鎖上級保護，以實現級間選擇性的配合。在傳統的ZSI技術中，如果禁止電流保護，當上級斷路器檢測到故障時，它延遲區域選擇性連鎖時間（t_zsi）以等待下級斷路器的ZSI信號。當上級斷路器接收到ZSI信號，上級斷路器延遲備用保護時間（t_sd）（即上級斷路器在t_sd時間內不執行脫扣動作），如果t_sd時間后故障依然存在，則上級斷路器脫扣，實現備用保護的功能。當上級斷路器沒有收到ZSI信號，上級斷路器在t_zsi時間之后脫扣。在這種技術中，t_zsi和t_sd都是固定的時間值。在故障電流較大（比如，額定電流的數十倍）的情況下，t_zsi和t_sd時間內熱效應和電磁效應對系統中線路/纜線造成的不良影響將很大，斷路器的使用壽命必然也會受到影響。

發明內容

本發明實施方式提出一種斷路器的區域選擇性連鎖方法，以降低故障電流的不良影響。

本發明實施方式提出一種斷路器，以降低故障電流的不良影響。

本發明實施方式提出一種斷路器系統，以降低故障電流的不良影響。

本發明實施方式的技術方案如下：

一種斷路器的區域選擇性連鎖方法，包括：

設置故障電流門限值；

當非最后級斷路器判定檢測到的故障電流值不小于該故障電流門限值時，基于檢測到的故障電流值計算區域選擇性連鎖時間t_zsi和/或備用保護時間t_sd，其中區域選擇性連鎖時間t_zsi隨著檢測到的故障電流值增加而降低，備用保護時間t_sd隨著檢測到的故障電流值增加而降低；

判斷該非最后級斷路器在所述區域選擇性連鎖時間t_zsi內是否收到來自下一級斷路器的區域選擇性連鎖輸入信號，如果是，當所述備用保護時間t_sd到達后如故障依然存在，該非最后級斷路器脫扣；如果不是，則該非最后級斷路器在所述區域選擇性連鎖時間t_zsi到達后脫扣。

所述基于檢測到的故障電流值計算區域選擇性連鎖時間t_zsi和/或備用保護時間t_sd包括：

直接利用故障電流值計算區域選擇性連鎖時間t_zsi和/或備用保護時間t_sd；

利用故障電流值的變化率計算區域選擇性連鎖時間t_zsi和/或備用保護時間t_sd；

利用故障電流值的能量計算區域選擇性連鎖時間t_zsi和/或備用保護時間t_sd；或

利用故障電流值、故障電流值的變化率和故障電流值的能量這三個參數中的至少兩個計算區域選擇性連鎖時間t_zsi和/或備用保護時間t_sd。

所述基于檢測到的故障電流值計算區域選擇性連鎖時間t_zsi包括：

計算區域選擇性連鎖時間t_zsi，其中t_zsi與故障電流門限值成正比例關系，而且t_zsi與檢測到的故障電流值成反比例關系，;其中A為預定系數；I_SD為故障電流門限值；I_fault為檢測到的故障電流值；t_mec為機械脫扣時間，機械脫扣時間即為斷路器執行脫扣動作所需的時間。所述基于檢測到的故障電流值計算備用保護時間t_sd包括：

計算第n級斷路器的備用保護時間