[实用新型]一种基于电流差动保护的短路电流阻断系统

说明书

本实用新型提供了一种基于电流差动保护的短路电流阻断系统，所述短路电流阻断系统包括第一信号采集单元、第一滤波器、第二信号采集单元、第二滤波器、控制处理单元、电流阻断单元；所述短路电流阻断系统根据所述第一信号采集单元、所述第二信号采集单元采集的电流信号进行分析计算，进而控制所述电流阻断单元的工作状况。本实用新型提供一种基于电流差动保护的短路电流阻断系统，能够快速阻断短路电流，切断故障支路。

技术领域

本实用新型属于电力保护技术领域，特别涉及一种基于电流差动保护的短路电流阻断系统。

背景技术

随着科技的发展，传统能源的利用导致了对环境的严重影响，因此，人们越来越多的开始重视和使用新型清洁能源，促进了太阳能发电、风力发电等微电网的发展。微电网保护是微电网发展、应用中需要解决的关键问题之一。与大电网相比，微电网系统容量较小，电力电子设备较多，敏感负荷和敏感电源较多，耐受短路故障的能力较差。由于传统交流断路器的动作时间多在10ms以上，如此长的时间会导致交流微电网中一些基于电力电子技术的敏感设备退出工作，造成故障范围的扩大。因此，研究快速的短路电流阻断策略对提高交流微电网的供电可靠性具有重要的意义。

本实用新型提出一种基于电流差动保护的短路电流阻断系统，正常工作时对交流电网无影响，在故障发生后迅速切断故障支路，在故障排除后能快速恢复供电。相比于传统继电器，响应速度快，控制方法灵活，具有较好的应用前景。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于电流差动保护的短路电流阻断系统，能够快速阻断短路电流，切断故障支路。

本实用新型具体为一种基于电流差动保护的短路电流阻断系统，所述短路电流阻断系统包括第一信号采集单元、第一滤波器、第二信号采集单元、第二滤波器、控制处理单元、电流阻断单元，所述第一信号采集单元与所述第一滤波器、所述控制处理单元顺序连接，所述第二信号采集单元与所述第二滤波器、所述控制处理单元顺序连接，所述控制处理单元还与所述电流阻断单元相连接，所述第一信号采集单元与所述电流阻断单元输入端连接，所述第二信号采集单元与所述电流阻断单元输出端连接；所述短路电流阻断系统根据所述第一信号采集单元、所述第二信号采集单元采集的电流信号进行分析计算，进而控制所述电流阻断单元的工作状况。

所述第一信号采集单元采用电流传感器采集所述电流阻断单元输入电流信号，所述第二信号采集单元采用电流传感器采集所述电流阻断单元输出电流信号。

所述第一滤波器和所述第二滤波器均采用低通滤波器，滤除噪声谐波信号。

所述电流阻断单元包括两个二极管、六个晶闸管、一个谐振电容和一个谐振电感，所述电流阻断单元包含两种工作模式：正常工作模式和故障工作模式；

所述谐振电感在故障过程中起到限制故障电流的作用，所述谐振电容在故障过程中起到断开故障电路的作用。

所述控制处理单元采用微控制器对所述短路电流阻断系统采集的信息进行分析计算，并对所述短路电流阻断系统进行整体控制：

正常模式下，所述电流阻断单元输入的电流与输出的电流相等，所述控制处理单元不发出控制指令，第一晶闸管、第二晶闸管导通，第三晶闸管、第四晶闸管、第五晶闸管、第六晶闸管关断；

当线路发生短路故障后，所述电流阻断单元输入的电流与输出的电流会出现较大差值，当所述差值大于差值参考值，所述控制处理单元发出控制指令：控制所述第一晶闸管、所述第二晶闸管立即关断，所述第三晶闸管、所述第六晶闸管导通，所述第四晶闸管延时10ms后导通，同时导通所述第五晶闸管，阻断LC进一步谐振。

所述控制处理单元还包含存储器和输入输出接口，所述输入输出接口能够与外部设备连接，实现所述短路电流阻断系统数据读取和参数设置。

与现有技术相比，有益效果是：所述短路电流阻断系统正常工作时对交流电网无影响，在故障发生后迅速切断故障支路，在故障排除后能快速恢复供电。