[发明专利]配电线路的保护装置

说明书

本发明涉及一种配电线路的保护装置，更具体地说，是涉及那种除了装有入口断路器外还装有一个断路器的配电线路的保护装置。

在先有技术中，(如JP-A-63-18922中所披露的那样)，对配电线路的保护是以下面的方式进行的：在配电线路的入口处装有一个断路器。当该配电线路的某个位置上出现故障时，首先装在该配电线路入口处的一个保护继电器将检测出故障并使入口断路器开路。随后，分段开关被以固定的间隔并按段开关接近入口的程度依次合上(时间一间隔顺序传送系统)。

然而，上面描述的先有技术中存在下列缺点：当配电线路上发生故障时，不管故障发生在那个位置上，入口断路器都将打开。这样，在该配电线路的所有区段中都将造成断电。另外，在上述的时间一间隔顺序传输系统中，分段开关是依次闭合的，因此，维修配电线路所需的时间很长。

所以，人们希望配电线路上发生故障时发生断电(即相对于故障发生处的负载一侧的供电停止)的区段为最少。为了实现这一目标，曾有人提议通过给每个断路器安装一个保护继电器来代替配电线路中的区段开关的方法，以此使故障位置下游的配电线路分离开。

在其一端如配电线路中一样只装有负载的电力系统中，人们还未能建立起一套能够使电源一侧离故障位置最近的断路器肯定开路并且也能使比上述的那个断路器离电源近的那些断路器肯定保持在闭合状态的保护断电器系统。

因此，本发明旨在为配电线路提供一种能以分段的方式切实地保护装有断路器的配电线路的保护装置，使配电线路上发生故障时断电的范围为最小。

本发明的第一个方面着眼于发生故障时分配线上的电流。如果检测到故障发生地点的断路器位置上的电流大于下一个紧挨着它的断路器位置中的电流，则把上述的断路器位置之后的所有断路器(包括讨论中的那个)全部打开。

本发明的第二个方面着眼于发生故障时配电线路上的电压。如果在故障发生地点的断路器位置上测到的电压小于下一个紧靠着它的断路器位置上的电压，则把上述的断路器位置之后的所有断路器(包括讨论中的那个)全部打开。

本发明的第三方面着眼于发生故障后配电线路上的电流和电压。加有故障位置检测电流的过电流继电器的反-时-限制性，随着该过电流继电器处的电压而变化。

发生故障后，在配电线路中流动的电流取决于电源与故障发生位置之间的距离。因此，发生故障时流过配电线路上每个安装有断路器位置的电流是可以预先确定的。这样，通过使用根据本发明的第一方面而制成的装置可以使断电区段为最少。

发生故障后，配电线路各位置上的电压取决于电源与故障发生位置之间的距离。这样，当某个断路器的下一个紧邻着的断路器位置上发生故障时，这个断路器位置上的电压是可以预先确定的。这样，通过使用根据本发明的第二方面而制成的装置就可以使断电的区段为最小。

当配电线路上发生故障时，各点上的电压也降低。离故障点越近，降低的程度也就越大。因此，通过使用根据本发明的第三方面而制成的装置，最接近故障点的过电流继电器将被最先触发。其时间限制特性。根据电压的下降程度而变化。

图1.是根据本发明的第一方面的电力分配系统装置的示意图，

图2.是表示故障点和该点上的电流间的关系的示意图，

图3、图4.分别是根据本发明的第一方面的实施例的方框图，

图5.是根据本发明的第二方面的电力分配系统装置的示意图，

图6.是表示故障点与该点上的电压间的关系的示意图，

图7.是根据本发明的第二方面的实施例的方框图，

图8.是根据本发明的第三方面的电力分配系统装置的示意图，

图9至图14.分别是根据本发明的第三方面的实施例的方框图，

图15至图20，是图9至图14中所示的各实施例的特性图，

图1示出了根据本发明的第一方面的电力分配系统。图1中，从电源线1通过变压器Tr给一根母线B供电。该母线B分别通过入口断路器CB1a、CB1b、…CB1n与多根电力分配线路2a、2b、…2n相连。断路器CB2和CB3位于每根配电线中的适当位置上在这些断路器CB之间还装有多个区段开关DM。根据本发明的第一个方面，入口断路器CB1由一个电流继电器RXI1所控制，该继电器RYI1接有来自电流变换器CT或类似装置的信号。断路器CB2和CB3则分别由电流继电器RYI2和RYI3控制，这两个电流继电器RYI2和RYI3中分别接有来自电流变换器CT2和CT3的信号。