用于保护的高速自动断路器制造技术

公开了一种高速自动断路器，其中，罗果夫斯基线圈与电压传感器集成，微处理器通过电子互感器处理电压和电流信号以减少尺寸和成本，并且实现了计数、充电和脱扣的算法以便与变电所和线路的重新闭合器相配合。断路器包括：主体，用于当固定接触件和移动接触件相互接触时接收电力，根据脱扣控制信号使用脱扣线圈来操作移动接触件以便脱扣，和根据闭合控制信号来输入电力；以及控制单元，用于监视引入线的电流和电压以产生用于控制主体的控制信号。这样一来，就可以减少成本和安装空间，并且基本上防止耗电器故障传播到线路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及耗电器内部安装的电力接收主断路器，并且更加具体地， 涉及高速自动断路器，在所述高速自动断路器中集成断路器、电子电压互 感器和电子电流互感器，以防止耗电器中的事故传播到与变电所保护配合良好的电力线和电力线上的重新闭合器(recloser)并保护耗电器中的设备。
技术介绍
一般地，为了向耗电器提供电力，需要相当长的电力传输线。在这种 情况下，不可避免地产生由电力传输线的电阻造成的电力损失。为了减少 电力传输损失，使用粗电线来减少电阻或者增加传输线电压。这样一来， 一般发电机的传输线电压就被提供高达大约66,000V、 154，000V和 345，000V作为传输线电压，并JL^电器附近的变电所的配电线电压主要 达到22，卯0V。另一方面，在多重中性接地类型22.9kV配电系统中，作为用于保护 耗电器的传统主断路器，如图1和2所示，是其中具有电力熔断器(PF) 和自动分段开关(ASS)或断路器(CB)的装置。然而，由于这些装置当在耗电器中发生事故时激活配电线中的重新闭 合器或者持久地断开，所以耗电器中发生的故障频繁地被传播到线路，导 致故障区扩大或者电力故障时间延长。图l是用于特高电压电力接收单元的传统标准布线图，而图2则是用 于简化的特高电压电力接收单元的传统标准布线图。根据图1中的传统标准布线图，在断开开关(DS)安装在耗电器的 第一进线口末端之后，电力通过电力熔断器(PF)来供应，并且测量装 备(MOF)和功率表(D/M和VAR)被依次安装。穿过测量装备(MOF) 的电力通过断路器(CB)被提供给各个耗电器，并且为了保护配电系统 免于相位故障或接地故障，通过电压互感器(PT)和电流互感器(CT) 来检测电压和电流，以用过电流继电器(OCR)、过电流接地继电器(OCGR)、欠电压继电器(UVR)和过电压继电器(OVR)来控制断路 器(CB)和脱扣线團(TC)。此外，根据图2中的传统标准布线图，在分段隔离开关或自动分段开 关(ASS)安*4耗电器的第一进线口末端处安装的断开开关(DS)处之 后，电力通过电力熔断器(PF)来供应，并且测量装备(MOF)和功率 表(D/M和VAR)被依次安装。图1和2中描绘的自动分段开关(ASS)是这样的装置，该装置用于 迅速而正确地仅仅中断或断开故障区段，并且与变电所的断路器(CB) 和配电线中安装的重新闭合器配合来自动隔离故障区段，以便提高电力供 应的可靠性并防止许多其它耗电器的短路。断开开关(DS)是这样的装置，该装置用于开关带电的电力线，并 且用于通过断开和闭合来隔离带电的电力线，以检查或维修变电所中的电 力设施。断路器(CB)是一种电力断开和闭合装置，并且是这样的装置， 该装置用于使异常电力线而不是正常电力线脱扣，更加具体地，用于使相 位故障电力线或接地故障电力线脱扣。断路器(CB)分为油断路器、磁吹弧断路器、空气吹弧断路器、SF6 气体吹弧断路器和真空断路器。避雷器(LA)是用于保护主要设施免于 由雷击或开关浪涌引起的过电压的装置。然而，根据电力熔断器(PF)和自动分段开关(ASS)之间的传统布 线方法(参见图2)，自动分段开关(ASS)直接清除其中故障电流低(等 于或小于卯0A)的区段中的故障，而备用保护装置则使用充电脱扣功能 来清除故障，并且在其中故障电流高的区段重新闭合之前或者当重新闭合 器首先清除故障时隔离故障区段。由于自动分段开关(ASS)不能消除短 路电流，所以当故障电流高时，它必须等待备用保护装置来消除故障。此外，在使用断路器(CB)的情况下(参见图1)，相互分开的断路 器(CB)、电流互感器(CT)、电力熔断器(PF)和三相互感器(PT) 独立地安装，并且诸如过电流继电器、过电流接地继电器、过电压继电器 和欠电压继电器之类的各种^帮助备用保护装置进行保护。在韩国，为 了改善电流互感器(CT)的损耗，用于测量电功率的测量装备(MOF) 安装在断路器(CB)的电源中，并且安装电力熔断器(PF)以保护测量 装备(MOF)。然而，这些安装使断路器(CB)成为无用之物，并且由 于与电力熔断器(PF)和备用保护装置的配合问题而不能防止耗电器处的故障传播到线路。为了改善上述问题，配置成在进线口处使用自动分段开关或分段隔离开关而不是断开开关(DS)。然而，通过充电脱扣功能部 分地改善了与备用保护装置的配合，但是却不能防止故障传播到线路，并 且断路器(CB)成为无用之物。为了解决上述问趙，有必要的是能够通过以下将测量装备(MOF) 安装到断路器(CB)的负荷端将具有可忽略的损耗的电压传感器和电 流传感器集成到断路器(CB)中，并且安装断路器(CB)。由于这个电 子互感器具有非常小的负担，所以该电子互感器需要通过具有输入阻抗的 匹配电路连接到微处理器。此外，为了与变电所的断路器(CB)和线路 的重新闭合器配合，需要使用于消除断路器(CB)主体故障的时间最小 化。并且需要使用计数功能和充电功能的新的保护配合算法
技术实现思路
技术问题因此，考虑到上述问题已进行了本专利技术，并且本专利技术的一个方面是提 供一种高速自动断路器，其中，电流互感器使用罗果夫斯基(Rogowski) 线團，微分电流信号通过数字积分算法与微处理器匹配，电阻性传感器用 作电压互感器以改善介电特性和准确性，计数功能和充电功能被添加到过 电流继电器、电压继电器和重新闭合继电器。技术方案根据本专利技术的一个方面，上述和其它目的可以通过提供这样的断路器 来实现，所述断路器包括断路器主体，用于当固定接触件和移动接触件 相互接触时接收电力，根据脱扣控制信号使用脱扣线圏来操作移动接触件 以便脱扣，和根据闭合控制信号来输入电力；以及断路器控制单元，用于 监视引入线的电流和电压以产生用于控制断路器主体的控制信号。这里，断路器主体与用于检测电流的罗果夫斯基线圏和用于检测电压 的电阻性电压传感器整体地形成，并且罗果夫斯基线圏包括围绕塑料芯缠 绕以通过塑料芯中形成的凹槽返回的线團末端，并且该线團具有磁屏蔽的 外侧和电屏蔽的内侧。断路器控制单元包括模拟滤波器，用于对在断路器主体中检测到的 电流进行滤波;模拟数字转换器，用于将检测的模拟信号转换成数字信号； 预处理单元，用于对转换成数字检测电流的检测电流进行数字积分、DC偏移调整和感应电流补偿；数字滤波器单元，用于对预处理的电流值进行 滤波；模拟滤波器，用于对在断路器主体中检测到的电压进行滤波；模拟 数字转换器，用于将模拟检测电压转换成数字检测电压；数字滤波器，用 于对转换成数字值的检测电压进行滤波；以及控制器，用于将滤波电流与 电流阈值进行比较并将滤波电压与过电压阈值进行比较，以执行快速过电 流继电功能、延迟过电流继电功能、充电和计数功能、测量功能、过电压 继电功能、欠电压继电功能和重新闭合继电功能，并且将计数功能、充电 功能和脱扣功能提供给一般过电流继电功能、 一般过电流接地继电功能、 一般重新闭合继电功能、 一般过电压继电功能和一般欠电压继电功能，以 便取代与线路中的重新闭合器配合而不用安装分段隔离开关或自动分段 开关。有益效果根据本专利技术，过电流继电单元和过电流接地继电功能单元可以因为 既具有快速特性又具有延迟特性而防止冷负载拾取，可以与重新闭合器的 快速操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速自动断路器，包括：　断路器主体，用于当固定接触件和移动接触件相互接触时接收电力，该断路器主体包括用于检测电流的罗果夫斯基线圈和用于检测电压的电阻性电压传感器，它们与该断路器主体整体地形成，该断路器主体用于根据脱扣控制信号使用脱 扣线圈来操作所述移动接触件以便脱扣，和根据闭合控制信号来操作所述移动接触件以便输入电力；以及　断路器控制单元，用于从所述罗果夫斯基线圈接收流过引入线的电流的电流检测信号，和从所述电阻性电压传感器接收所述引入线的电压检测信号，以产生用于 控制所述断路器主体的控制信号，并且　所述高速自动断路器具有添加到一般过电流继电功能、一般过电流接地继电功能、一般重新闭合继电功能、一般过电压继电功能和一般欠电压继电功能的计数功能、充电功能和脱扣功能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2006-3-30 10-2006-00289981. 一种高速自动断路器，包括断路器主体，用于当固定接触件和移动接触件相互接触时接收电力，该断路器主体包括用于检测电流的罗果夫斯基线圈和用于检测电压的电阻性电压传感器，它们与该断路器主体整体地形成，该断路器主体用于根据脱扣控制信号使用脱扣线圈来操作所述移动接触件以便脱扣，和根据闭合控制信号来操作所述移动接触件以便输入电力；以及断路器控制单元，用于从所述罗果夫斯基线圈接收流过引入线的电流的电流检测信号，和从所述电阻性电压传感器接收所述引入线的电压检测信号，以产生用于控制所述断路器主体的控制信号，并且所述高速自动断路器具有添加到一般过电流继电功能、一般过电流接地继电功能、一般重新闭合继电功能、一般过电压继电功能和一般欠电压继电功能的计数功能、充电功能和脱扣功能。2. 根据权利要求l所述的高速自动断路器，其中，所述罗果夫斯基 线團包括围绕塑料芯缠绕以通过所述塑料芯中形成的凹槽返回的线團末 端，并且该线團具有磁屏蔽的外侧和电屏蔽的内侧。3. 根据权利要求l所述的高速自动断路器，其中，所述电阻性电压 传感器配置成彼此串联连接的小尺寸的电阻器，并且所述电阻器的序列围 绕用于绝缘的套管或绝缘体的外侧缠绕，所述绝缘体包括绝缘管或模制树 脂。4. 根据权利要求l所述的高速自动断路器，其中，所述断路器控制 单元包括模拟滤波器，用于对在所述断路器主体中检测到的电流进行滤波； 模拟数字转换器，用于将检测的模拟信号转换成数字信号；预处理单元，用于对转换成数字检测电流的检测电流进行数字积分、 DC偏移调整和感应电流补偿；数字滤波器单元，用于对预处理的电流值进行滤波；模拟滤波器，用于对在所述断路器主体中检测到的电压进行滤波；模拟数字转换器，用于将模拟检测电压转换成数字检测电压；数字滤波器，用于对转...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳载识，李正烈，溢镐，李柱亿，曹玄镐，
申请(专利权)人：新星产电株式会社，韩国电力公社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]