[发明专利]用于监视在电气供电网中的功率开关的方法和保护装置

说明书

本发明涉及一种用于监视在电气供电网中的功率开关(13d)方法，其中，监视电气供电网的部段是否出现故障，在所监视的部段上识别到故障时向限定所述部段的功率开关(13d)发出触发信号，并且当在发出触发信号后识别到持续的电流通过功率开关(13d)时，产生指示在功率开关(13d)打开时的故障的开关故障信号。为了在监视功率开关时尽可能快速和可靠地识别持续的电流或者电流的断开建议，为了识别持续的电流，检查流过功率开关(13d)的瞬时电流的时间变化曲线的曲线形态。本发明也涉及一种用于监视功率开关的具有合适地安装的控制装置的保护装置。

技术领域

本发明涉及一种用于监视在电气供电网中的功率开关的方法，其中，监视电气供电网的部段是否出现故障，在所监视的部段上识别到故障时向限定该部段的功率开关发出触发信号，并且当在发出触发信号后识别到持续的电流通过功率开关时，产生在功率开关打开的情况下指示故障的开关故障信号，其中，为了识别持续的电流，检查流过功率开关的瞬时电流的时间变化曲线的曲线形态，并且在存在至少一个标志曲线形态的特征的判断标准的方面、检查流过功率开关的瞬时电流的时间变化曲线的曲线形态，并且根据所述判断标准得出是持续的电流或者是断开的电流的结论。

这种方法例如由US 5,710,542已知。

本发明也涉及一种用于监视功率开关的具有合适地安装的控制装置的保护装置。

背景技术

电气供电网通常用所谓的保护器在其运行状态方面进行监视。这种保护器通过使用所谓的保护算法(例如距离保护算法、差动保护算法、过电流保护算法)分析测量值(例如电流和/或电压)，该测量值指示供电网在各测量位置的运行状态。作为此分析的结果，保护器判断由其监视的供电网部段处于许用还是非许用的运行状态。只要识别到非许用运行状态(其例如可通过存在短路引起)，保护器就向限定供电网的该故障部段的功率开关发出触发信号，以便促使该功率开关打开其开关触点和进而使故障部段从其他的供电网断开。

在此要确保功率开关真正地关断该部段，因为否则的话会对供电网的组件产生损害。此外，未关断的故障有使人员受伤的风险。

因此通常由保护器自身或者由分开的装置实施所谓的开关失效保护功能，在发出触发信号后该功能进行对功率开关的正常打开的监视。若例如由于功率开关损坏或者触发信号传送故障使关断未被实施，则通过该开关失效保护功能采取合适的措施，以便使供电网的故障部段达成安全的状态。这些措施可以是尝试再次打开功率开关。此外也可以控制适合于关断故障部段的其他的功率开关。

开关失效保护功能必须很快地判断功率开关是否已对触发信号有正确的反应，以便确保电网稳定性。为此需要快速和可靠地识别功率开关是否已经真正断开电流。仅在有持续的电流通过功率开关的情况下才允许识别到功率开关的功能故障，因为否则的话会产生不必要地关断供电网的其他部段的危险。为了这个目的，要么可以进行功率开关辅助触点的监视，要么通过测量监视通过功率开关的电流。

由Jiang Y等人在2014年9月23至26日在深圳的2014中国国际供电会议上公开的文献“The Optimization of 500kV Breaker Failure Protection”中已知一种用于监视功率开关的方法，其中为了识别是否有持续的电流通过功率开关，首先使电流信号通过傅里叶变换向频域变换然后再分析。在此，在向频域的变换延长了这样的时间段，在该时间段内应该就功率开关的正确功能做出判断。

此外，专利文献US5157575A公开了一种用于监视功率开关的方法，其中，借助过电流元件识别持续的电流，该过电流元件比较流过功率开关的电流与阈值。为了即使在直流分量缓慢衰减的情况下也能够获得关于功率开关的状态的可靠结论，在此就必须设置比较长的检查持续时间，由此使该方法总体上变得更慢。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，在监视功率开关时尽可能快速和可靠地识别持续的电流或者电流的断开。