[发明专利]用于保护中、高或特高压电网中的链接的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于保护中、高或特高压电网中的链接的设备和方法。

背景技术

本发明的领域是用于保护电路的设备，更精确地，是用于保护中、高或特高压电网中的链接(诸如高架电力线、高架和地下链接或电缆、互感器供给、电机等)的设备。

这种保护设备的目的在于，连续地测量由安装在中、高或特高压导体上的电流和电压互感器所传送的二次电流和电压。

在设置在网络中的多个互感器上以模拟格式得到电数据，然后在最终在保护设备内转换为数字格式之前，通过低压电缆将其传输至保护设备。

这种保护设备利用计算机程序在任意给定时刻将所测量的电数据与适合于预定电形式的基准数据进行比较。

在通过保护设备检测到故障的情况下，设备给出打开或关闭断路器(interupter)或断路开关(circuit breaker)的命令以确保网络安全。

以这种方式传输的所有模拟数据通常穿过测试接口盒。这种测试盒能够使保护功能被测试。测试盒必须被设计为其确保连接和断开相关联的测试插座的操作中的总体安全，从而避免断路器或断路开关的任何意外跳闸(trip)或者任何对操作者的危险。

在图1所示的装置的典型形式中，保护设备或继电器10被安装在配电柜13的门或旋转框架11上。通常使(传送从电流和电压互感器获取的数据并且还向断路开关传递跳闸命令的)低压电缆12穿过配电柜13的底部。它们连接在中间接线端子(intermediate terminal block)14上，其中，在该实例中，中间接线端子14具有安装在标准DIN导轨16上的端子。接线端子14连接至测试盒15，测试盒15自身的后端通过可分离的(两部分)连接器17连接至保护继电器10。

如图2A和图2B所示，电流和电压获取偏移至DIN导轨的形式使得能够显著降低布线成本，因为保护继电器或中央处理单元22直接布线至偏移获取单元20。执行模数转换的获取单元20安装在DIN导轨24上。其通过至电源的电压处的电缆12(模拟链接)、至电流和电压互感器以及至跳闸电路的直接连接来接收电流和电压，从而经由数字链接21将它们传输至(监控电流和电压并响应于其向断路开关给出跳闸命令而作出跳闸决定的)中央处理单元22。在其正面，单元22可以具有用于与操作者通信的界面(即，顾及跳闸处理期间发生的事件的所测量的电流和电压值的显示器；用于对设备进行编程的键盘；等……)。单元22还可以集成在获取单元20中。

上面这种形式考虑到设备本身并且从布线时间的观点来看提供了较大的成本节约；其还提高了操作的可靠性，这是因为减少了电连接的数量。然而，这种配置具有使得无法执行保护系统的功能测试的缺点。

传统地，这种功能测试借助于上述测试盒来执行，并且如在该说明书末尾处的参考文献[1]所述。在正常操作中，这种测试盒确保电流、电压和测试电路的连续性。然后，插入测试插座，插入动作使跳闸电路开路(使得保护继电器不再能够向断路开关发送跳闸命令)；然后，这使电流电路短路以避免电流电路的任何开路，其中，由于任何这种开路都涉及对操作者造成电击的危险；最终，插入动作使得保护设备与电流和电压电路隔离。通过经由布线将电流和电压注入设备连接至测试插座，然后可以在其与电流和电压互感器隔离的同时测试继电器的工作，而不会造成断路开关的任何跳闸。

在图2所示的配置中，无法执行通过二次注入所进行的保护继电器22的这种功能测试，这是因为由于根据定义布线是直接的所以无法在保护继电器22与电流互感器和电压互感器电路之间插入测试盒。

本发明的目标在于，提供解决该问题的设备和方法，以能够在故障的情况下更换分散获取单元以及能够利用二次注入执行功能测试的方式。

发明内容

本发明提供了用于保护中、高或特高压电网中的链接(例如，三相链接)的设备，其中电流和电压互感器以及跳闸电路设置在所述链接上，该设备包括：用于经由模拟链接直接连接至电源、电流和电压互感器以及跳闸电路的连接装置，以及模数转换装置，经由数字链接连接至中央处理单元，该设备的特征在于，其包括：

基础部件，连接至电源、电流和电压互感器以及跳闸电路；

有源部件，具有至少一个插座并适于插入基础部件中；以及

测试部件，用于能够使电流和电压注入并适于插入有源部件的插座中。

有源部件可以经由数字链接而连接至中央处理单元。然而，应该注意，如果允许小型化，则中央单元可以集成到偏移获取单元中，这消除了数字链接。中央单元因此可以集成到有源部件中。