[发明专利]故障保护装置

说明书

本发明涉及一种用于保护电源线的故障保护装置的改进，特别涉及到一种改进过的分时故障保护装置。

用于电源线的故障保护技术中，最重要的一种技术是众所周知的过电流保护。在这种技术中，提供了一个断流器，该断流器正常运行时是闭合的，以使得电线两部分连通。电流测量装置监测流过穿出断流器的电线内的电流，典型的电流测量装置是一个变流器。它通常被称做继电器。电流测量装置的输出由故障检测装置监测，在该输出对应于故障状态的电流指示时，断流器断开，从而使得电线的一部分与别的部分分开。

在较长的电源线中，提供不止一个断流器(被并联于电流测量装置和故障监测装置)。它们分设在电线路上的不同地方。在这种情况下，要保证既仅有最小数目的断流器打开，又能排除故障，需要使用一个分时方法，在此方法中，每一个断流器能在一个预定时间过去以后断开，然后用被并联于该断流器的故障监测装置检测故障。其中的电流检测装置是方向型的，即，监测各个方向的电流，每个断流器的时间延迟根据发现故障的断流器与线路上的其它断流器的相对位置和方向来分级。

图1表示包括五个断流器的一个典型的现有工艺装置。断流器用CB₁，CB₂，CB₃，CB₄和CB₅代表，被串联在被保护线的第一端“S”和第二端“R”之间。每一个断流器提供两个电流测量继电器，每个方向一个。以最接近第一端的时间算，每一个断流器的延迟时间分别为T₁，T₂，T₃，T₄，T₅，它们满足T₁＜T₂＜T₃＜T₄＜T₅。

这些延迟时间与一个故障在一个断流器处被检出后，直到断流器因为该线路的第一端方向上的故障而断开的时间有关，第一端的方向即断流器的左边。

对于该线路上的第二端方向上的故障，延迟(从最接近线路的第二端的断流器算起)分别为T₁’？，T₂’？，T₃’？，T₄’？，T₅’？，它们满足T₁’？＜T₂’？＜T₃’？＜T₄’？＜T₂’？。因此每一个断流器都有与断流器相应的两个时间延迟。由于中心断流器CB3的特殊性，这些延迟将被赋予不同的值。

正如图1所示，最接近线路一端的断流器，在关来自于近端的方向的电流做一个较短的延迟后断开。

以前的工艺技术中，在线路较长，并且提供了大量的断流器时，时间分段问题发生。在这种情况下，某些延迟时间可以不会达到较高。而且一旦设备安装好，延迟时间就固定不变了。

依据我们的发明的第一个特性，用于分时故障保护电路的故障装置包括一个断流器部件，该部件在线路上拥有一个常闭脱扣触点；一个电流测量部件，它适于在断流器处产生一个表示线路电流的输出信号；一个故障信号处理装置，它适处理从电流测量装置输出的信号，以便首先检测电线路上的初始故障，故障信号处理装置还适于在检测初始故障后，处理电流测量装置的输出，并且在输出信号满足预定标准时，产生一个加速断开信号；还包括一个控制装置，它用于根据所说的加速断开信号断开断流器的脱扣触点。

当指示在线路上的一个远端断流器的运行的事件出现在线路上，并且运行后输出信号仍然指示线路上的一个故障时，输出信号可以适于满足预定标准。在这些情况下，一个加速断开信号会产生，断流器会在瞬时断开。如果输出信号指明远端的断流器已经断开，并且故障已经从线路上的保护部分中排除，则没有任何加速断开信号产生，断流器可以保持闭合。

电流测量装置可以包含适合于在故障保护装置的任何一边，产生一个表示流动于该线路上的电流的输出信号的一个正向和一个反向电流测量装置。这就使得装置可以确定故障在线路的哪一段上。然后可提供两个故障信号处理装置，每个方向一个。由此可以得到对故障的定向响应。如果满足预定标准的故障状态，由正向电流测量装置而非反向断开装置检出，则故障信号处理装置可以适于产生一个加速断开信号。如果故障最初是由反向电流测量装置检出，则被控制装置用于在预定时间延迟后断开断流器的一个延时断开信号可以产生，其中的预定时间可为0.5秒。