[发明专利]具有过电流保护的故障电流泄流装置、方法和电力系统

权利要求书

1.一种具有过电流保护的故障电流泄流装置，其特征在于，包括：

电流采集器，所述电流采集器靠近连接在输电线路中的断路器设置，用于采集所述输电线路的三相电流；

故障识别器，所述故障识别器与所述电流采集器相连，用于在任一相电流大于短路电流阈值时，判断所述输电线路发生短路故障，并计算各相电流与其余两相电流差之间的比例关系，根据所述比例关系构造故障相别选择系数，以及根据所述故障相别选择系数进行故障类型的识别；

故障泄流器，所述故障泄流器连接在所述输电线路与地之间；

控制器，所述控制器分别与所述故障识别器和所述故障泄流器相连，用于在任一相电流大于所述断路器的最大开断电流时，根据所述故障类型对所述故障泄流器进行控制，以减小所述输电线路的电流，其中，所述断路器的最大开断电流大于所述短路电流阈值。

2.根据权利要求1所述的具有过电流保护的故障电流泄流装置，其特征在于，所述故障类别包括单相接地故障、两相接地故障、两相相间故障和三相对称故障。

3.根据权利要求2所述的具有过电流保护的故障电流泄流装置，其特征在于，所述故障泄流器，包括：

第一可控开关，所述第一可控开关的一端与输电线路相连；

主泄流电路，所述主泄流电路的一端与所述第一可控开关的另一端相连，所述主泄流电路的另一端接地；

次泄流电路，所述次泄流电路与所述主泄流电路并联连接；

保护电路，所述保护电路与所述主泄流电路并联连接。

4.根据权利要求3所述的具有过电流保护的故障电流泄流装置，其特征在于，所述保护电路包括电容、避雷器、可控间隙和旁路快速合闸开关，所述电容、所述避雷器、所述可控间隙和所述旁路快速合闸开关均与所述主泄流电路并联。

5.如权利要求3所述的具有过电流保护的故障电流泄流装置，其特征在于，当任一相电流大于所述断路器的最大开断电流时，所述控制器具体用于：

在所述故障识别器判断故障类型为所述单相接地故障时，控制所述第一可控开关闭合，以使所述主泄流电路进行泄流工作，以及在所述主泄流电路进行泄流工作后，仍存在任一相电流大于所述断路器的最大开断电流时，控制所述次泄流电路进行泄流工作；

在所述故障识别器判断故障类型为所述两相接地故障、所述两相相间故障和所述三相对称故障中的任一个时，控制所述第一可控开关闭合，并控制所述次泄流电路进行泄流工作。

6.如权利要求3所述的具有过电流保护的故障电流泄流装置，其特征在于，所述主泄流电路包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一可控开关的另一端相连，所述第一电阻的另一端接地。

7.如权利要求3所述的具有过电流保护的故障电流泄流装置，其特征在于，所述次泄流电路包括：

至少一个串联连接的第二可控开关和第二电阻，每个串联连接的第二可控开关和第二电阻均与所述主泄流电路并联连接；

其中，所述控制器在所述主泄流电路进行泄流工作后，仍存在任一相电流大于所述断路器的最大开断电流时，控制一个所述第二可控开关闭合，以及在串联连接的第二可控开关和第二电阻的个数为多个时，如果一个所述第二可控开关闭合后，仍存在任一相电流大于所述断路器的最大开断电流，则再控制一个第二可控开关闭合。

8.根据权利要求4所述的具有过电流保护的故障电流泄流装置，其特征在于，所述电流采集器采用电流互感器，所述避雷器为ZnO避雷器。

9.一种电力系统，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的具有过电流保护的故障电流泄流装置。

10.一种故障电流的泄流方法，其特征在于，应用于权利要求1-8中任一项所述的具有过电流保护的故障电流泄流装置，所述方法包括以下步骤：

采集输电线路的三相电流；

当任一相电流大于短路电流阈值时，判断所述输电线路发生短路故障，并计算各相电流与其余两相电流差之间的比例关系，根据所述比例关系构造故障相别选择系数，以及根据所述故障相别选择系数进行故障类型的识别；

当任一相电流大于所述断路器的最大开断电流时，对所述故障泄流器进行控制，以减小所述输电线路的电流，其中，所述断路器的最大开断电流大于所述短路电流阈值。