一種用于直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置，在直流配電系統(tǒng)的正負(fù)母線與負(fù)載之間的線路上分別串接電感，電感的后方串接開(kāi)關(guān)裝置，所述電感兩端并接有檢測(cè)裝置，所述開(kāi)關(guān)裝置具有控制其開(kāi)合的聯(lián)動(dòng)裝置；所述檢測(cè)裝置與聯(lián)動(dòng)裝置電性連接，用以根據(jù)電感兩端過(guò)電壓的有無(wú)，控制開(kāi)關(guān)裝置的開(kāi)合。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的適用于直流配電系統(tǒng)的保護(hù)裝置，在線路中串聯(lián)大電感，并配合檢測(cè)裝置和聯(lián)動(dòng)裝置的使用，達(dá)到保護(hù)線路的目的。當(dāng)線路發(fā)生過(guò)電壓，由于線路中大電感的抑制作用，減緩了線路電流的增大。當(dāng)檢測(cè)裝置檢測(cè)到母線電壓超過(guò)允許范圍時(shí)，聯(lián)動(dòng)裝置可迅速切斷負(fù)荷；當(dāng)母線電壓恢復(fù)正常時(shí)，聯(lián)動(dòng)裝置合閘接入負(fù)荷。
【專利說(shuō)明】
一種用于直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電氣工程領(lǐng)域和直流配電領(lǐng)域，具體涉及一種用于直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]直流電力系統(tǒng)主要應(yīng)用于電力推進(jìn)、可再生能源分布式電網(wǎng)和超遠(yuǎn)距離高壓輸電等場(chǎng)合。伴隨著軌道交通，高壓直流輸電等系統(tǒng)的大規(guī)模建設(shè)與規(guī)劃，直流輸配電系統(tǒng)迎來(lái)了一個(gè)快速發(fā)展的黃金時(shí)期，從系統(tǒng)到設(shè)備的相關(guān)研究工作都成為電力行業(yè)一個(gè)新興的研究熱點(diǎn)。雖然在不同的應(yīng)用場(chǎng)合中系統(tǒng)的基本運(yùn)行特征差異很大，但無(wú)一例外都需要電路保護(hù)裝置這一關(guān)鍵的電力設(shè)備。
[0003]現(xiàn)如今有關(guān)直流配電網(wǎng)電壓協(xié)調(diào)的控制策略已成為熱點(diǎn)，但直流配網(wǎng)并不能應(yīng)對(duì)極短時(shí)間內(nèi)電壓的突變，直流配網(wǎng)調(diào)度策略研究已略有成果，但調(diào)度策略普遍具有一定的慣性且不能解決毫秒甚至微秒級(jí)的劇烈變動(dòng)。盡管交流配網(wǎng)系統(tǒng)已發(fā)展成熟，但仍無(wú)法避免安裝熔斷器或保險(xiǎn)絲等限流設(shè)備。很多直流設(shè)備的額定電壓本身比較小，其自身的耐壓值不高，因此電氣保護(hù)裝置這一關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。
[0004]電氣保護(hù)裝置是直流配電系統(tǒng)的重要設(shè)備，可在線路發(fā)生故障時(shí)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及靈敏動(dòng)作，快速切斷故障，并在故障消除之后實(shí)現(xiàn)重合閘。其主要作用是改變直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式，清除直流側(cè)出現(xiàn)的故障。其主要功能包括關(guān)合、監(jiān)測(cè)和開(kāi)斷正?；芈窏l件下的電流，轉(zhuǎn)換系統(tǒng)運(yùn)行方式以及切斷故障電流，對(duì)系統(tǒng)實(shí)行保護(hù)等。
[0005]直流配電網(wǎng)線路發(fā)生故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致負(fù)荷電壓驟增，易產(chǎn)生過(guò)電壓，如若沒(méi)有電氣保護(hù)裝置，極易導(dǎo)致設(shè)備過(guò)電壓，損壞設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種用于直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)保護(hù)裝置具有良好的短路保護(hù)性能，可廣泛應(yīng)用于直流配電系統(tǒng)中，可作為短路和過(guò)電流的保護(hù)器。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)電網(wǎng)或用電設(shè)備發(fā)生短路故障或過(guò)載時(shí)，可自動(dòng)切斷電路，避免電器設(shè)備損壞，防止事故蔓延。
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:
[0008]—種用于直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置，在直流配電系統(tǒng)的正負(fù)母線與負(fù)載之間的
[0009]線路上分別串接電感，電感的后方串接開(kāi)關(guān)裝置，所述電感兩端并接有檢測(cè)裝置，所述開(kāi)關(guān)裝置具有控制其開(kāi)合的聯(lián)動(dòng)裝置;所述檢測(cè)裝置與聯(lián)動(dòng)裝置電性連接，用以根據(jù)電感兩端過(guò)電壓的有無(wú)，控制開(kāi)關(guān)裝置的開(kāi)合。
[0010]優(yōu)選的，所述檢測(cè)裝置為電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)電感兩端是否有過(guò)電壓。
[0011]優(yōu)選的，所述聯(lián)動(dòng)裝置為電氣式自動(dòng)重合閘裝置。
[0012]優(yōu)選的，所述聯(lián)動(dòng)裝置在檢測(cè)裝置的設(shè)定數(shù)值為母線電壓有±2%以外進(jìn)行分合閘操作。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)異效果:
[0014]本發(fā)明公開(kāi)了一種用于直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置，在直流系統(tǒng)中，當(dāng)線路過(guò)載或發(fā)生短路時(shí)，由于負(fù)荷電壓瞬時(shí)增大，極易造成線路過(guò)電壓。如不增加保護(hù)裝置，會(huì)燒壞用電設(shè)備，造成不必要的損失。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的適用于直流配電系統(tǒng)的保護(hù)裝置，在線路中串聯(lián)大電感，并配合檢測(cè)裝置和聯(lián)動(dòng)裝置的使用，達(dá)到保護(hù)線路的目的。當(dāng)線路發(fā)生過(guò)電壓，由于線路中大電感的抑制作用，減緩了線路電流的增大。當(dāng)檢測(cè)裝置檢測(cè)到母線電壓超過(guò)允許范圍時(shí)，聯(lián)動(dòng)裝置可迅速動(dòng)作，切斷負(fù)荷；當(dāng)母線電壓恢復(fù)正常時(shí)，聯(lián)動(dòng)裝置可再次動(dòng)作，接入負(fù)荷。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的保護(hù)裝置能實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的靈敏動(dòng)作，實(shí)時(shí)保護(hù)線路，更加合理經(jīng)濟(jì)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]此處所說(shuō)明的附圖用以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]圖1為用于直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置電路原理圖；
[0018]圖2為用于直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下通過(guò)特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可由本說(shuō)明書揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和功效。本發(fā)明亦可通過(guò)其它不同的具體實(shí)施例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同的觀點(diǎn)和應(yīng)用，在不違背本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾和變更。
[0020]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021]如圖1所示為用于直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置的電路原理圖。
[0022]由于直流負(fù)載自身含有微量的感性成分，但遠(yuǎn)不能控制或者抑制電壓、電流的突變。因此在線路中串聯(lián)大電感，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)下，電感不起作用，只有少量的電磁損耗。當(dāng)線路電壓突變或系統(tǒng)過(guò)流，線路中所串大電感能抑制線路中電壓電流的突變，所串電感越大，其時(shí)間常數(shù)越大，則對(duì)電流突變的抑制作用越強(qiáng)。
[0023]本發(fā)明的一種用于直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置，在直流配電系統(tǒng)的正負(fù)母線與負(fù)載之間的線路上分別串接電感，電感的后方串接開(kāi)關(guān)裝置，所述電感兩端并接有檢測(cè)裝置，所述開(kāi)關(guān)裝置具有控制其開(kāi)合的聯(lián)動(dòng)裝置;所述檢測(cè)裝置與聯(lián)動(dòng)裝置電性連接，用以根據(jù)電感兩端過(guò)電壓的有無(wú)，控制開(kāi)關(guān)裝置的開(kāi)合。
[0024]優(yōu)選的，所述聯(lián)動(dòng)裝置為電氣式自動(dòng)重合閘裝置。所謂自動(dòng)重合閘裝置，是將因故障跳開(kāi)后的斷路器按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。電力系統(tǒng)采用自動(dòng)重合閘裝置，極大地提高了供電的可靠性，減少了停電損失，而且還提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，增強(qiáng)了線路的送電容量。
[0025]按重合閘的動(dòng)作來(lái)分，可分為電氣式和機(jī)械式，按重合閘作用于斷路器的方式，可分為三相普通重合閘、單相重合閘和綜合重合閘三種。
[0026]當(dāng)線路發(fā)生故障產(chǎn)生過(guò)電流時(shí)，由于線路中大電感的存在，使得線路電流不能突變。所述檢測(cè)裝置為電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)電感兩端是否有過(guò)電壓。在電感抑制電流突變過(guò)程中，檢測(cè)裝置利用短時(shí)的抑制空隙，檢測(cè)線路電壓與電流值，并將信號(hào)傳遞給聯(lián)動(dòng)裝置，進(jìn)行分閘操作。
[0027]參見(jiàn)圖2直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置工作流程圖，當(dāng)檢測(cè)裝置檢測(cè)到線路電流增大使得電壓超過(guò)正常波動(dòng)范圍(±2%)時(shí)，可觸發(fā)聯(lián)動(dòng)裝置迅速動(dòng)作，切斷負(fù)荷，保護(hù)線路。同時(shí)，檢測(cè)裝置通過(guò)對(duì)母線電壓的監(jiān)測(cè)，可適時(shí)重合閘，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。
[0028]所設(shè)計(jì)保護(hù)裝置具有良好的短路保護(hù)性能，可廣泛應(yīng)用于直流配電系統(tǒng)中，可作為短路和過(guò)電流的保護(hù)器。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)電網(wǎng)或用電設(shè)備發(fā)生短路故障或過(guò)載時(shí)，可自動(dòng)切斷電路，避免電器設(shè)備損壞，防止事故蔓延。
[0029]綜上所述，本發(fā)明通過(guò)串聯(lián)大電感，以及檢測(cè)裝置和聯(lián)動(dòng)裝置的配合使用，合理經(jīng)濟(jì)地將所設(shè)計(jì)保護(hù)裝置用于直流配電系統(tǒng)中。通過(guò)所串大電感抑制電路電流突變，并配合檢測(cè)裝置的實(shí)時(shí)檢測(cè)和聯(lián)動(dòng)裝置的靈敏動(dòng)作，達(dá)到保護(hù)線路的目的。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所設(shè)計(jì)保護(hù)裝置彌補(bǔ)了現(xiàn)有直流配網(wǎng)不能應(yīng)對(duì)短時(shí)過(guò)電流的缺陷，在直流輸配電系統(tǒng)快速發(fā)展的條件下，保護(hù)裝置作為系統(tǒng)關(guān)鍵電力設(shè)備，其研究已成為熱點(diǎn)，本發(fā)明可應(yīng)用于直流配電系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和創(chuàng)新性。
[0031]雖然本專利已參照較佳的實(shí)施例及附圖予以說(shuō)明，然而上述的說(shuō)明應(yīng)視為舉例性而非限制性，熟悉此項(xiàng)技術(shù)者根據(jù)本發(fā)明的精神所做的變化及修改，均應(yīng)屬于本專利的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置，其特征在于: 在直流配電系統(tǒng)的正負(fù)母線與負(fù)載之間的線路上分別串接電感，電感的后方串接開(kāi)關(guān)裝置， 所述電感兩端并接有檢測(cè)裝置，所述開(kāi)關(guān)裝置具有控制其開(kāi)合的聯(lián)動(dòng)裝置； 所述檢測(cè)裝置與聯(lián)動(dòng)裝置電性連接，用以根據(jù)電感兩端過(guò)電壓的有無(wú)，控制開(kāi)關(guān)裝置的開(kāi)合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置，其特征在于: 所述檢測(cè)裝置為電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)電感兩端是否有過(guò)電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置，其特征在于: 所述聯(lián)動(dòng)裝置為電氣式自動(dòng)重合閘裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于直流配電系統(tǒng)的負(fù)載安全保護(hù)裝置，其特征在于: 所述聯(lián)動(dòng)裝置在檢測(cè)裝置的設(shè)定數(shù)值為母線電壓有±2%以外進(jìn)行分合閘操作。
【文檔編號(hào)】H02H7/22GK105932648SQ201610342926
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月20日
【發(fā)明人】查燚, 馮琳淸, 張延遲
【申請(qǐng)人】上海電機(jī)學(xué)院