[发明专利]一种可模拟多种熔丝特性曲线的电子式低压配变熔丝箱

说明书

技术领域

本发明属于紧急保护电路装置领域，尤其涉及一种用于低压供配电系统的紧急保护电路装置。

背景技术

随着经济发展及人民生活水平的提高，城市用电量呈大幅度上升，目前城市10kV的配电网户外杆上变压器装置越来越多，与之配套的配变熔丝箱使用量也逐年增加。

低压配变熔丝箱是低压配电电网户外杆变装置中重要的设备之一，它安装在变压器低压端及低压电网之间，既可作为低压电网的短路及过载的保护装置，又可通过操作其“分”、“合”来实现低压电网的投入和切断运行。

低压配变熔丝箱的内部核心是一台低压熔断器式负荷隔离开关，其短路及过载保护采用低压栅式熔丝片作为熔断保护元件。但是采用栅式熔丝片作为熔断体在负荷高峰时发热温度高，而且绝缘体材料在冷热交变作用下极易老化失效，从而影响其可靠性和稳定性。

智能电网是一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统，以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作，具有自愈功能；快速响应电力市场和企业业务需求；具有智能化的通信架构，实现实时、安全和灵活的信息流，为用户提供可靠、经济的电力服务。

正是因为这种独特的优势，智能电网逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分，发展迅速。

中国的智能电网的基本特征是在技术上要实现信息化、自动化、互动化。

作为配电网络不可缺少的重要设备之一，低压配变熔丝箱的智能化升级改造对整个配电网络的智能化有重要的实际意义。传统的机械式配变熔丝箱不能满足智能电网对配电网信息化、自动化的要求，如果不加改进就任其继续运行在智能配电网络中，由于其不具备信息监测、数据传输或远动操作等自动化性能，对智能电网的稳定性存在隐患，会严重妨碍低压输电系统智能化的进程。

为适应国内智能电网的要求，特别是智能电网装备制造业的发展，迫切需要一种既能实现现有低压配变熔丝箱的特性/功能，又能满足智能电网组网要求，具有信息监测、数据传输或远动操作等自动化性能的低压配变熔丝箱类装置，以适应整个国家电网的智能化发展趋势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可模拟多种熔丝特性曲线的电子式低压配变熔丝箱，其通过模拟各种规格熔丝的反时限特性，控制断路器开关的“跳闸”或“合闸”操作，实现熔丝的实际电路保护功能，可避免采用栅式熔丝片作为熔断体在负荷高峰时发热温度高，和绝缘体材料在冷热交变作用下极易老化失效的缺陷。

本发明的技术方案是：提供一种可模拟多种熔丝特性曲线的电子式低压配变熔丝箱，包括设置在箱体中的线路过载保护模块，所述的线路过载保护模块包括互感器组、断路器开关和控制单元；其所述的互感器组串接在三相主回路中，用于实时测量主回路各相的负荷电流值，并将测量结果传送至所述的控制单元；其所述的断路器开关在控制单元的控制下，切断或接通主回路的三相电路；其特征是：

其所述的控制单元将主回路各相负荷电流值的绝对值大小或各相负荷电流的变化趋势，与熔丝的反时限特性曲线设定值进行比较，对断路器开关进行“跳闸”或“合闸”操作控制，并将线路负荷电流、断路器开关状态以及低压配变熔丝箱内部环境参数以数字信号的形式对外输出，远传给上位计算机，并接受上位机的远动控制。

其所述的控制单元模拟熔丝的反时限特性曲线，控制断路器开关的“跳闸”或“合闸”操作，实现熔丝的实际电路保护功能，以避免采用栅式熔丝片作为熔断体在负荷高峰时发热温度高和绝缘体材料在冷热交变作用下极易老化失效的缺陷。

所述控制单元将熔丝的反时限特性曲线分解为多个点，各点之间按线性关系处理，对应构成断路器开关的跳闸曲线，并按照此断路器开关的跳闸曲线控制断路器的跳闸动作。

若所述主回路各相负荷的电流值为恒定的过载电流，则当主回路各相负荷实际过载延时大于理论动作时间时，控制单元发出开关“跳闸”信号。

若所述主回路各相负荷的电流值为变化的过载电流时，当过载电流发生变化时，控制单元将已延时的时间值及不同的过载倍数对应的理论动作时间按下列公式进行相应的换算，即得到过载电流变化前后的时间相对延时时间，并据此发出开关“跳闸”信号：