[发明专利]配电系统和操作包括电弧闪光检测的配电系统的方法

说明书

技术领域

本申请一般涉及电力系统，并且更具体地涉及配电系统和操作配电系统的方法。

背景技术

一些已知的电力配电系统包括具有断路器的开关柜，断路器分别耦连到一个或多个负荷。断路器通常包括基于感测的流过断路器的电流控制断路器的跳闸单元。更具体地，如果电流超出可接受的条件，跳闸单元引起流过断路器的电流中断。空气断流器断路器操作于空气中，当中断流过断路器的电流时在两个触点之间产生电弧。

电源电路和开关柜通常包括由绝缘(诸如空气或气体或固态介质)隔开的导体。在特定条件下，诸如当导体位置太接近时或导体之间的电压超过绝缘的绝缘性质时，可能产生电弧。电弧闪光是由于两相导体之间、相导体和中性导体之间或者相导体和接地点之间的故障产生的快速能量释放引起的。电弧闪光的温度可以达到或超过20，000℃，这可以使导体和相邻的设备汽化。此外，电弧闪光可能以热、强光、压力波和／或声波形式释放的大量的足以损坏导体和相邻设备的能量。而且，释放的能量可能对电弧故障事故周围的人造成重大伤害。

一些已知的配电系统包括电弧闪光检测和／或缓解系统，以便于检测和／或缓解电弧闪光事故。已知系统中的一些依靠光、声音和／或压力传感器来检测由电弧闪光事故产生的光、声音和／或压力。在包括空气断流器断路器的配电系统中，在断路器跳闸时产生的电弧引起一些检测系统指示电弧故障正在发生。错误的检测可能导致另外的保护或缓解装置的激活，附加断路器的跳闸以及其它不必要动作。

发明内容

在一方面，提供了一种配电系统。所述配电系统包括：第一配电母线，所述第一配电母线设置于由外壳限定的容积中；电弧闪光传感器，所述电弧闪光传感器被配置成检测所述容积内的电弧并生成检测信号；电弧闪光继电系统，所述电弧闪光继电系统通信地耦连到所述电弧闪光传感器。所述电弧闪光继电系统包括控制器，所述控制器被配置成至少部分基于所述检测信号确定已经发生电弧闪光。所述配电系统包括第一电路保护装置，所述第一电路保护装置操作地设置于所述容积中。所述第一电路保护装置包括：跳闸机构，所述跳闸机构被配置成中断流过所述第一配电母线的电流；以及跳闸单元，所述跳闸单元操作地耦连到所述跳闸机构。所述跳闸单元被配置成：确定所述第一配电母线上的电流何时超过保护阈值；以及在确定所述第一配电母线上的电流超过所述保护阈值时，给所述电弧闪光继电系统输出闭锁信号，并给所述跳闸机构输出跳闸信号。

在另一方面，公开了一种用在配电系统中的电弧闪光继电系统，所述配电系统包括电弧闪光传感器、第一电路保护装置和第二电路保护装置。所述电弧闪光继电系统包括：第一输入，所述第一输入被配置成从所述电弧闪光传感器接收检测信号；第二输入，所述第二输入被配置成从所述第一电路保护装置接收闭锁信号；以及控制器。所述控制器被配置成：至少部分基于所述检测信号，确定已经发生电弧闪光；当所述控制器不接收所述闭锁信号时，响应于已经发生电弧闪光的确定，激活所述第二电路保护装置；以及当所述控制器正在接收所述闭锁信号时，响应于已经发生电弧闪光的确定，延迟所述第二电路保护装置的激活。

在又一方面，公开了一种由配电系统中的电弧闪光继电系统使用的方法，所述配电系统包括被配置成输出闭锁信号的第一电路保护装置和被配置成提供电弧闪光保护的第二电路保护装置。所述方法包括：确定在由所述配电系统占据的容积内已经发生电弧闪光。当所述电弧闪光继电系统不在从所述第一电路保护装置接收所述闭锁信号时，响应于已经发生电弧闪光的确定，激活所述第二电路保护装置。当所述电弧闪光继电系统正在从所述第一电路保护装置接收所述闭锁信号时，响应于已经发生电弧闪光的确定，延迟所述第二电路保护装置的激活。

附图说明

图1是示例性配电系统的示意框图。

图2A和2B是用于操作图1中所示的配电系统的逻辑流程图。

图3是在图1所示的配电系统中使用的示例性电弧闪光继电系统的简化框图。

图4是在图1所示的配电系统中使用的另一示例性电弧闪光继电系统的简化框图。

图5是在图1所示的配电系统中使用的另一示例性电弧闪光继电系统的简化框图。

图6是用于操作图5中所示的电弧闪光继电系统的示例性逻辑流程图。

图7是用于操作图5中所示的电弧闪光继电系统的另一逻辑流程图。

具体实施方式