[发明专利]解决串交流、直流接地和短路的措施及直流系统新型设计

权利要求书

1、针对串交流、直流接地和直流短路等直流系统电源故障影响或造成其他直流回路主设备事故扩大的技术难题，提出新的解决措施和方法，并以此新的措施和方法提出直流系统设计的新工艺、思路、原理和方法，更新了直流系统设计理念，解决了目前直流系统存在的技术难题。对于此项发明专利的权利要求为解决上述问题的下述五项新方法、措施和以此提出新型直流系统设计的新工艺、思路、原理和方法，并据此生产的所有产品。

2、解决的方法一，对继电器的防护措施：在易于误动的重要出口继电器线圈的两端并联分流电阻，当发生交流串入直流(或直流接地)故障时，由于继电器线圈的交流阻抗比并联的分流电阻大得多，故障时交流电流大部分经过并联的电阻分流，使流过继电器线圈的电流小于动作值即可，使继电器不会误动作，减弱了故障源的影响。

3、解决的方法二，对电缆电容泄露、电缆接地等采取的防护措施：在需要电气电缆联系的所有状态、信号和控制接点的设备上设计加装分布式就地监控模块，设备之间利用通讯传输数据、开关量和跳闸命令等，重要设备设计双电源、双模块、双通讯，提高可靠性，如发变组保护与ECS、发电机出口开关(设分布式就地监控模块)、线路开关(设分布式就地监控模块)、主变压器(设分布式就地监控模块)、线路保护等设备之间的电气数据(模拟量、开关量、跳闸命令等)全部通过通讯传输，各主设备之间只有电源电缆和通讯电缆或光缆联系，减少了电缆敷设和故障点，提高了抗干扰能力，隔离或减弱了直流电源故障对其他设备保护和控制回路的直接影响。

4、解决的方法三，对直流电源系统采取的防护措施：(1)、在直流母线上所有支路及其下级支路直流电源开关出口，加装整流二极管作隔离措施，利用整流二极管的单向导通的原理，隔离并削弱了串交流电源(超出直流电压范围的部分)对其他直流电源回路的影响。(2)、在直流母线上所有支路及其下级支路直流电源开关出口，设计DC/DC直流专用的隔离转换装置(输入、输出均为相等的直流电压电能转换器，但具有电气隔离作用)，当发生交流串入直流电源故障时，由于直流转换装置的隔离作用，隔离了故障点对其他直流电源回路的影响。

5、解决的方法四，对支路电源开关采取的防护措施：(1)、设计新颖的直流专用开关，此直流专用电源开关设计具有开关状态接点(开关合状态)、动作接点(过流等非正常跳闸)和接受外部跳闸命令跳开关等功能(外部保护接点跳开关功能)。(2)、设计直流专用的新颖电子开关，可以分为接受有源接点关断电子开关、无线遥控关断电子开关和串口通讯关断电子开关三种，具有接受外部关命令(跳闸接点、遥控或通讯跳闸等命令)关断电子开关和状态信号输出的功能。监控中心根据故障情况和逻辑发出跳故障支路命令，经过分布式就地监控模块选择性跳故障支路开关或关断相应的电子开关，缩小了直流电源故障影响的范围。

6、解决的方法五，对直流系统接地选线改进的措施：由于在上述解决方法三中提出了直流电源支路中增加整流二极管或DC/DC直流电能转换器作为隔离措施，传统的直流系统接地选线装置已不能满足要求，设计采用新颖的高精度直流不平衡电流来判断接地并选出正确支路，新颖的高精度直流不平衡电流专用霍耳传感器设计为串过铁心的一次线圈为一组两根不同容量的电源接线，并根据要求一次线圈缠绕多圈(相当于测量一次直流泄露电流的多倍)，提高了测量精度和灵敏度。设计增加接地阻容回路，经过直流系统监控系统(监控中心和分布式就地监控模块MK0)的数据分析和逻辑判断，由监控中心通过分布式就地监控模块MK0控制继电器K1(或正极接地为K2)动作，选择母线投入接地阻容回路，增大接地支路故障时的不平衡电流，提高测量灵敏度，并在接地阻容回路中增加霍耳传感器测量接地泄露电流用于辅助判断，迅速准确判断接地线路或接地点，阻容回路串接的电容，避免在接地检测及选线过程中(也即是接地阻容回路的继电器投到退的时间内)直流母线的直接接地，降低了直流接地检测及选线过程中母线的故障率。