[实用新型]智能一体化快速保护开关装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微电网智能开关装置，应用于微电网和主电网连接处，是微电网和主电网（即公共大电网）联结的关键设备，具体涉及一种能在故障后10ms内快速切除故障的快速保护开关装置。

背景技术

微电网的应用中包括并网和孤网两种运行状态，并网状态是指微网与主电网连接且二者同时运行，由主电网提供电压和频率支撑，微电网向主电网提供多余的电能或由主电网补充微电网发电量的不足；孤网状态是指主电网需按计划检修、发生故障或电能质量不能满足微电网要求时，微电网与主电网断开独自运行，此时的电压和频率由微电网内部负责调节，当主电网检修完毕或故障消失后，微电网与主电网再次同时运行。可见微电网的孤网运行可为系统提供更高的供电可靠性和供电不可间断性。

微电网除了并网和孤网两种稳态运行状态外，还存在着两种状态间的转换过渡过程，当进行并网/孤网间转换时，为保证微电网内电压的连续平稳过渡，实现无缝切换，以确保网内重要敏感负荷的供电不受影响，对微电网与主电网连接处的开关的快速性要求较高，现有的传统保护开关装置的整组断开动作时间有的达到50ms多，最快的也多于20ms，因此在时效性上无法满足微电网的工作模式切换的需要。另一方面，孤网状态下，微电网内分布式电源所能提供的故障电流大小仅为正常电流的2 倍或更小，传统的保护开关装置已不能做出正常响应或需要几十秒才能做出反应，以至无法满足微电网的故障诊断和保护要求。

实用新型内容

为了解决上述矛盾，本实用新型提供了一种专用于微电网保护的智能一体化快速保护开关装置，其整组断开动作时间可控制在10ms左右，可快速切除故障，保证微电网在并网运行状态下的可靠性和在并网/孤网状态间的平稳切换。

本实用新型所采用的技术方案是：

    一种智能一体化快速保护开关装置，包括： 单极小型化快速永磁开关，用于接入母线以控制所述母线通断；

    快速保护单元，用于采集所述母线上的电流信号、对所述电流信号进行处理和分析并在判断出母线电流故障后输出分闸控制指令；和

    永磁驱动单元，用于接收所述快速保护单元的分闸控制指令并驱动所述单极小型化快速永磁开关分闸。

所述快速保护单元设有用于采集所述母线上的电流信号的电流互感器，所述电流互感器包括A、B、C三相电流互感器，还可以包括也可以不包括零序电流互感器。

所述单极小型化快速永磁开关上可以设有用于直接连接在所述母线上的主触头。

所述智能一体化快速保护开关装置还优选设有用于对所获取所述单极小型化快速永磁开关的位置信号进行处理生成开关状态信号的位置处理单元，所述位置处理单元的开关状态信号输出端连接所述快速保护单元的分/合闸状态信号输入端。

所述智能一体化快速保护开关装置还可以包括与所述快速保护单元连接并双向通信的通讯处理单元。

所述通讯处理单元设有用于同远方主站通信的无线通信模块。

所述智能一体化快速保护开关装置还可以包括与所述快速保护单元连接并双向通信的控制面板，所述控制面板上设有液晶显示屏、指示灯、按键、按钮等。

所述智能一体化快速保护开关装置还可以包括连接在所述位置处理单元的状态信号输出端上的状态指示单元。

所述智能一体化快速保护开关装置还可以包括用于将外部输入的电源参数转换成所述保护开关装置中各模块所需电源参数的电源变换单元。

所述单极小型化快速永磁开关、快速保护单元、永磁驱动单元、位置处理单元、通讯处理单元、状态指示单元、电源变换单元和控制面板优选集成于一个箱体内。

对于上述任一一种所述智能一体化快速保护开关装置，所述快速保护单元的速断快速保护动作时间优选不大于7毫秒，所述单极小型化快速永磁开关的本体分闸动作时间优选不大于3毫秒。

本实用新型的有益效果：

由于采用了单极小型化快速永磁开关，其动作时间短，特别是优选采用其本体分闸动作时间不大于3毫秒的单极小型化快速永磁开关，可以从硬件上显著缩短整组断开动作时间；由于采用了快速保护单元，特别是快速出口时间在7ms以内的快速保护单元，从软件方面进一步缩短了整组断开动作的时间，从而可将整组断开动作时间控制在10ms左右，远低于现有技术下传统的保护开关装置，因此可满足微电网保护及并网/孤网间平稳切换的需要。