[发明专利]发电机断路器的同步开路方法及其控制设备

说明书

本发明涉及在包含多个发电机系统的发电机主电路中断路器同步断开的方法和控制设备。

根据电气协会1999年度报告中“第十届电力及能源组会议-论文集(部分B)：电力设备及现象-B18断路器NO.464”中的最新知识，据报道，当发生短路故障和观察(通过计算和分析)部分具有支路的电力线结构(具有电气分支的结构)处的电流波形时，在实际电力系统中出现无电流通过电流零点的现象。

该报告不仅澄清了这种现象的发生机理，而且建议了实际操作中的防范措施。例如，由于作为电源系统的方案和设计所造成的每个电气部件特性的复合系统特性，发生无电流通过电流零点的现象是不可避免的，因此提出计划根据现象发生的前提条件调整断开(同步断开)电力线上的AC断路器的断开时间。

如果当从判断串联补偿器的旁路保护设备是错误工作还是不能正确工作的装置将旁路保护失败信号发送到操作断路器的保护设备时在故障电流中出现欠流(zero-less)现象，则日本专利申请特许公开No.7-274380(1995)中公开的技术是适用的，其中公开了一种通过控制断路器保护串联补偿系统不受故障损坏的方法，使得保护继电器在欠零现象消失时及时发出断路器计时断开信号。在日本专利申请特许公开No.60-189124(1985)中公开了另一项适用技术，该技术是一种在发电机主电路中设置用于抑制在突发电流中出现无电流通过电流零点现象的电阻，以便加速衰减从发电机发出的电流的直流分量，从而使电流通过电流零点的方法。

尽管上述论文提出了防止无电流通过电流零点现象的防范措施的概念，但没有提出实际操作中的具体措施。

而且，日本专利申请特许公开No.7-274380(1995)和60-189124(1985)公开了针对上述无电流通过电流零点现象的措施，但未考虑以下情况。即，如果在发电和输电系统中发生多个周期无电流通过电流零点的现象，其中多个发电机系统(组)与大容量系统相连接，这些发电机系统并行操作。因为错误动作或接地失败这样的故障出现在多个发电机系统中的任一系统中，那么即使当试图断开其他可靠发电机系统的断路器时，也可能发生未通过电流零点的电流不能被关断，于是发电机主电路由于这种无电流通过电流零点现象而不能得到安全的保护。上述公开的专利申请都没有考虑到这一点。

本发明的目的是提供一种发电机断路器同步开路以便能在可靠发电机系统的断路器同步开路时保护发电机主电路不受无电流通过电流零点现象损坏的方法和控制装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于发电机主电路的发电机断路器同步开路方法，其中多个发电机经断路器与输电系统相连接，使得断路器能同步接通或断开；其中，在当安装在发电机主电路中的断路器将被同步断开的时刻，如果检测到用于判断其他发电机主电路中出现电气故障的电信号，则在检测到电信号之后将断路器的同步断开暂停一段特定的时间长度。

本发明还提供一种用于发电机主电路的发电机断路器同步开路方法，其中多个发电机经断路器与输电系统相连接，使得断路器能同步接通或断开；其中，在当安装在发电机主电路中的断路器将被同步断开的时刻，则在断路器同步断开之前放大发电机输出的AC电流波形幅度，使得AC电流到达电流零点，然后同步断开断路器。

此外，为了实现上述目的，本发明提供一种用于包含多个发电机系统的发电机主电路的发电机断路器同步开路的控制装置，其中发电机经断路器与输电系统相连接；所述多个发电机系统包含检测电气故障出现的检测装置和在电气故障的情况下断开断路器的保护继电器；其中，所述同步开路控制装置设有互锁电路，当输出安装在发电机系统中的断路器同步开路命令信号的时刻，如果输出安装在其他发电机系统中的保护继电器的动作信号，则在输出动作信号之后的一段特定的时间长度暂停输出同步开路命令信号。

本发明还提供一种用于包含多个发电机系统的发电机主电路的发电机断路器同步开路控制装置，其中发电机经断路器与输电系统相连接；其中在当其电路将不与多个发电机系统同步断开的一个发电机系统的断路器将被同步断开时，在同步断开断路器之前，通过所述同步开路控制装置放大发电机输出的AC电流波形幅度，使得AC电流到达电流零点，然后同步断开断路器。

图1是根据本发明一个实施例的发电机主电路的控制和保护单元框图；

图2是低负载范围电流I2和时间t之间的关系图表；

图3是根据本发明一个实施例的互锁的逻辑框图；

图4是根据本发明一个实施例的互锁的逻辑框图；

图5是低负载范围电流I2和时间t之间的关系图表；