[发明专利]配电系统中的选择性保护系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电系统中的选择性保护系统。

背景技术

变电站直流系统采用放射形、放射形与环形混合及环形等多种供电方式，保护电器一般为三级或四级级差串联使用。直流系统目前普遍采用低压直流断路器作为保护电器。直流断路器上、下级之间的选型正确与否以及是否把直流电源的故障电流限制在最小范围内，关系到电力系统运行的安全，对防止系统破坏、事故扩大和设备损坏极为重要。这就存在着保护元件如何正确选型及上、下级之间选择性保护的配合问题。

所谓选择性保护是指配电系统中两个或几个断路器或熔断器之间的电流-时间特性的配合，当在给定范围内出现过电流故障时，指定在这个范围动作的断路器或熔断器动作，而其他的断路器或熔断器不动作，从而将受故障影响的负载数目保持在最小程度。在直流系统中，因各地供电局对各变电站蓄电池容量的选取、直流屏及测控保护屏供电方式、连接方式和保护重要度等技术要求不同，其分布位置就相应不同，导致导线、导体选取的截面积、长度都不一样，这些因素的差异，都会使回路电阻值产生变化，电阻值的变化使短路电流值也随之产生变化，致使每个站的短路电流都不一样。所以，变电站直流系统的断路器级差配合方案设计，由于上述因素的变化太大，一直没有很好的办法解决。

决定一个低压直流系统运行安全性和可靠性的不是某一个元件的性能，而是全部元件的协同配合。因此，直流系统中上、下级之间是否具有保护的选择性配合，直接关系到能否把直流电源的故障限制在最小范围内。目前，为了满足级差配合的选择性要求，实现上级断路器不误动，或者即使上级误动，也不致于造成事故扩散，主要有以下三种解决方案：

1.直流系统中馈电屏(或分电屏)上断路器与测控保护屏上断路器采用一对一的供电方式，该方式导致的问题是：每对断路器之间都有二条导线，馈电屏(或分电屏)与测控保护屏之间的距离小则十几米，多则上百米，这又多又长的导线捆在一起，经过多年的运行使用会产生复杂而又混乱问题，如：导线与断路器连接松动；导线的绝缘下降；意外的损伤、咬伤；交织在一起的导线隐藏着多路相互短路或电弧放电着火等危害，将会导致测控保护屏全面失电的重大隐患；

2.盲目加大上级断路器的额定电流。通过加大上、下级断路器瞬动整定值的差值来保证选择性要求，这样做不仅有可能会造成断路器灵敏度不够，导致断路器拒动，且经济实用性较差；

3.测控保护屏选用B型脱扣器的特性的断路器。此种方式存在着误动的可能。标准GB10963.2规定，B型脱扣器特性的短路瞬时动作范围是4～7In。如果测控保护屏中某一回路选用B2A微型断路器，那么回路中电流只要大于8A，比如8.5A，这个断路器瞬时脱扣器就会动作(0.01s内)。而安装于测控保护屏中的各种装置，因为功能不同，特性不同，生产厂家不同，在启机、运行过程中，都有可能产生足够使B型特性断路器误动作的扰动电流。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的是提供一种配电系统中的选择性保护系统，系统中使用的直流小型断路器具有动铁心运动距离与额定电流相关的特性。此种类型的直流小型断路器在保持基本模数不变的情况下，通过优化内部结构，使得同一系列的直流断路器不同的额定电流下，动铁心的运动距离不同。在直流配电系统中，采用此种类型的直流小型断路器能够解决直流系统中存在的级差配合与接线复杂问题，为用户提供既经济又可靠的直流电源系统保护电器配置方案，实现一只馈电屏断路器对多只测控保护屏断路器的配合而且具有选择性保护，有着极高的技术、经济价值，是直流系统测控保护屏与上级级差配合理想的保护元件。

为完成本发明的目的，本发明采取的技术方案是：

一种配电系统中的选择性保护系统，包括上级断路器和下级断路器，上级断路器和下级断路器之间电连接，其特征在于：

所述上级断路器的动铁心至上级断路器的脱扣杆之间的距离大于下级断路器的动铁心至下级断路器的脱扣杆之间的距离。

进一步地：

所述上级断路器和下级断路器为同一系列的直流小型断路器。

所述上级断路器的额定电流大于等于10安培；

所述下级断路器的额定电流小于等于6安培；

所述上级断路器的动铁心至上级断路器的脱扣杆之间的距离大于等于下级断路器的动铁心至下级断路器的脱扣杆之间的距离的1.5倍。