[发明专利]电力分配系统和操作电力分配系统的方法

说明书

技术领域

本发明大体而言涉及电力系统，并且更特定而言涉及电力分配系统和操作电力分配系统的方法。

背景技术

已知的配电系统包括多个开关设备队列(lineup)，其包括各联接到一个或多个负载的断路器。断路器通常包括跳闸单元，跳闸单元基于所感测的通过断路器流动的电流来控制断路器。更具体而言，如果电流在由电流和时间阈值限定的可接受条件之外，则跳闸单元造成通过断路器流动的电流中断。

例如，至少一些已知的断路器利用一个或多个电流阈值(也被称作“拾取(pickup)”阈值)编程，电流阈值识别用于断路器的不希望的电流水平。如果故障消耗超过一个或多个电流阈值的电流持续预定时间量，例如，那么跳闸单元通常启动相关联的断路器以阻止电流通过断路器流动或者如果超过阈值持续预定时间量，则起始最终启动断路器的时序。但是，在包括多个断路器的电力分配系统中，典型布置使用断路器的分级结构。比多个更低电流馈电线断路器更靠近电源定位的较大断路器(即，具有高电流额定值的断路器)向更低电流馈电线断路器馈电。每个馈电线断路器可向连接负载或其它分配装备的多个其它断路器馈电。

故障可出现在断路器分级结构中的任何位置。当发生故障时，具有通过它流动的相同故障电流的每个断路器可不同地测量相同的故障电流，这归因于不同的传感器和电路公差。当发生故障时，最靠近故障的断路器应跳闸以阻止电流通过断路器流动。如果在分级结构中更高，即比最靠近故障的断路器更靠近源的断路器跳闸，多个电路或负载将不必要地停止工作。

为了适应不同的公差和确保多个断路器无需由于测量不一致而基于相同的故障电流不必要地跳闸，至少一些已知的断路器的电流阈值彼此嵌套以避免重叠的故障电流阈值。例如，在分级结构上层的断路器的阈值通常高于分级结构下层的断路器的阈值以避免重叠的阈值。嵌套的故障电流阈值造成在分级结构的更高层级或层的断路器具有越来越高的电流阈值。因此，在更高层级的断路器可不能检测到更低层级断路器可检测到的故障电流。以此方式，最靠近故障的断路器将响应于故障而操作并且将具有比上层断路器更低的故障电流阈值。如果在分级结构中更高的层发生故障，例如在馈电线与支路之间或者在主断路器与馈电线之间，该系统可具有减弱的故障检测敏感性，因为在分级结构的更高层的断路器具有更高的故障电流阈值，更高的故障电流阈值可无法检测在更高层内的破坏性故障电流。

发明内容

在一方面，提供一种电力分配系统，其包括：第一电路保护装置和第二电路保护装置，第二电路保护装置在第一电路保护装置的下游联接到第一电路保护装置。第二电路保护装置包括跳闸机构，其配置成中断通过第二电路保护装置流动的电流；以及，跳闸单元，其操作地联接到跳闸机构。跳闸机构被配置成对于第二电路保护装置，确定保护阈值和低于保护阈值的闭锁阈值；在判断出电流超过闭锁阈值时，将前向闭锁信号传输到第一电路保护装置；以及在判断出电流超过保护阈值时生成反向闭锁信号。

在另一方面，提供一种电力分配系统，其包括：第一电路保护装置；第二电路保护装置，其在第一电路保护装置的下游联接到第一电路保护装置；以及，控制器，其联接到第一电路保护装置和第二电路保护装置。该控制器被配置成确定用于第一电路保护装置的第一保护阈值；以及确定用于第二电路保护装置的第二保护阈值和闭锁阈值，其中，闭锁阈值小于第二保护阈值。该控制器还被配置成判断通过第一电路保护装置流动的电流是否超过第一保护阈值；判断通过第二电路保护装置流动的电流是否超过闭锁阈值；以及在判断出通过第一电路保护装置流动的电流超过第一保护阈值并且在判断出通过第二电路保护装置流动的电流超过闭锁阈值持续预定时间量时，将跳闸信号传输到第二电路保护装置。

在又一方面，提供了一种操作电力分配系统的方法包括，该系统包括第一电路保护装置和在第一电路保护装置下游联接到第一电路保护装置的第二电路保护装置。该方法包括：测量通过第二电路保护装置流动的电流，由处理器判断电流是否超过闭锁阈值和保护阈值中的至少一个，其中闭锁阈值小于保护阈值；在判断出电流超过闭锁阈值时，将前向闭锁信号传输到所述第一电路保护装置；以及在判断出电流超过保护阈值时生成反向闭锁信号。

附图说明

图1为示例性电力分配系统的示意框图。

图2为图1中所示的电路保护装置在不受限制的操作模式下操作的示例性跳闸曲线的曲线图。

图3为图2中所示的跳闸曲线的曲线图，图示了电路保护装置以受限制的操作模式操作。

图4为另一示例性电力分配系统的示意框图。