一種防止斷路器誤動作的方法及一種斷路器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防止斷路器誤動作的方法，屬于電氣安全【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明通過互感器檢測模塊對電流互感器的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時檢測，當(dāng)檢測到電流互感器工作狀態(tài)異常時，對于此時電流互感器所監(jiān)測到的故障只報警，而不進(jìn)行脫扣；當(dāng)檢測到電流互感器工作狀態(tài)正常時，則對于此時斷路器控制器所監(jiān)測到的故障進(jìn)行正常保護(hù)。本發(fā)明還公開了一種斷路器。本發(fā)明可有效防止因電流互感器工作異常而引起的斷路器的誤動作，從而提高斷路器的整體可靠性，且實(shí)現(xiàn)簡單。
【專利說明】一種防止斷路器誤動作的方法及一種斷路器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防止斷路器誤動作的方法，屬于電氣安全【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]斷路器是低壓配電系統(tǒng)中的重要元件，其工作可靠性不言而喻。智能控制器作為斷路器的中樞部件，是實(shí)現(xiàn)斷路器智能化的核心。電流互感器(Current Transformer)簡稱CT，其作用為將電力系統(tǒng)中的強(qiáng)電流(電流互感器的一次電流值)變換成為合適繼電器使用的弱電流(電流互感器的二次電流值)。電流互感器在電流測量和繼電保護(hù)中長期以來具有不可替代的地位。在低壓智能斷路器中，通常由測量線圈和能量線圈兩部分組成。整個電流互感器套在斷路器主回路母線上，測量線圈感應(yīng)輸出的電壓在數(shù)值上與一次電流成線性關(guān)系，作為智能控制器的在線參數(shù)測量和保護(hù)信號輸入。能量線圈感應(yīng)出自身電勢作為智能控制器工作電源之一。電流互感器斷線后，特別是測量線圈斷線，不僅會影響智能斷路器對電流、功率等電力參數(shù)的測量，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致具有接地保護(hù)、電流不平衡保護(hù)、斷相保護(hù)等功能的斷路器誤動作。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，大多數(shù)智能斷路器均不具有對電流互感器狀態(tài)的檢測功能；而少數(shù)帶有電流互感器狀態(tài)檢測功能的斷路器，也只是當(dāng)檢測到電流互感器斷線時發(fā)出對應(yīng)報警信號，不能有效的防止因電流互感器斷線而導(dǎo)致斷路器誤動作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有斷路器不能有效的防止因電流互感器本身故障而導(dǎo)致斷路器誤動作的不足，提供一種防止斷路器誤動作的方法以及一種斷路器，可有效防止電流互感器本身故障所導(dǎo)致的斷路器誤動作。
[0005]本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:
[0006]一種防止斷路器誤動作的方法，所述斷路器包括智能控制器、電流互感器、脫扣裝置，電流互感器用于對母線電流進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并將監(jiān)測結(jié)果傳輸至智能控制器，智能控制器根據(jù)電流互感器輸出的監(jiān)測結(jié)果判斷是否控制脫扣裝置進(jìn)行脫扣動作；所述斷路器還包括用于對所述電流互感器的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時檢測的互感器檢測模塊；當(dāng)智能控制器接收的監(jiān)測結(jié)果超出預(yù)設(shè)的正常范圍時，智能控制器根據(jù)互感器檢測模塊輸出的檢測結(jié)果判斷電流互感器的工作狀態(tài)是否正常，如電流互感器工作狀態(tài)正常，則智能控制器發(fā)出報警信號并控制脫扣裝置進(jìn)行脫扣動作；如電流互感器工作狀態(tài)異常，則智能控制器只發(fā)出報警信號。
[0007]一種斷路器，包括智能控制器、電流互感器、脫扣裝置，電流互感器用于對母線電流進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并將監(jiān)測結(jié)果傳輸至智能控制器，智能控制器根據(jù)電流互感器輸出的監(jiān)測結(jié)果判斷是否控制脫扣裝置進(jìn)行脫扣動作；所述斷路器還包括用于對所述電流互感器的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時檢測的互感器檢測模塊；當(dāng)智能控制器接收的的監(jiān)測結(jié)果超出預(yù)設(shè)的正常范圍時，智能控制器根據(jù)互感器檢測模塊輸出的檢測結(jié)果判斷電流互感器的工作狀態(tài)是否正常，如電流互感器工作狀態(tài)正常，則智能控制器發(fā)出報警信號并控制脫扣裝置進(jìn)行脫扣動作；如電流互感器工作狀態(tài)異常，則智能控制器只發(fā)出報警信號。
[0008]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0009]一、可有效防止因電流互感器工作異常而引起斷路器的誤動作，從而提高斷路器的整體可靠性；
[0010]二、本發(fā)明技術(shù)方案無需增加智能控制器的硬件電路，實(shí)現(xiàn)簡單，可有效節(jié)約成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明方法的原理示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明斷路器的控制器部分結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖3為本發(fā)明斷路器在電流互感器輸出的監(jiān)測結(jié)果異常時的控制流程；
[0014]圖4為本發(fā)明斷路器在電流互感器輸出的監(jiān)測結(jié)果顯示接地故障時的控制流程；
[0015]圖5為本發(fā)明斷路器在電流互感器輸出的監(jiān)測結(jié)果顯示電流不平衡故障時的控制流程；
[0016]圖6為本發(fā)明斷路器在電流互感器輸出的監(jiān)測結(jié)果顯示斷相故障時的控制流程?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0018]本發(fā)明的思路是利用互感器檢測模塊對斷路器中的電流互感器的工作狀態(tài)是否正常進(jìn)行實(shí)時檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果判斷是否需要進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)動作。
[0019]本發(fā)明的防止斷路器誤動作方法原理如圖1所示，智能控制器對互感器檢測模塊的信號進(jìn)行采樣，判斷電流互感器工作狀態(tài)是否正常:如果不正常，則對于此時電流互感器所監(jiān)測到的故障(例如接地故障、斷相故障、電流不平衡故障等)只報警，不動作；如果正常，則對于此時電流互感器所監(jiān)測到的故障(例如接地故障、斷相故障、電流不平衡故障等)按照正常情況進(jìn)行保護(hù)。
[0020]本發(fā)明技術(shù)方案中的互感器檢測模塊可采用各種現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，例如，申請?zhí)枮?0111005974.8的一篇中國發(fā)明專利申請中描述了一種用于監(jiān)測電流互感器狀態(tài)的電流診斷裝置及其診斷方法，在電流互感器與電流信號采集電路之間加入一個接地電阻，通過檢測電流信號調(diào)理電路的輸出電壓來判別電流互感器是否斷線。另一篇申請?zhí)枮?0101056781.4的中國發(fā)明專利申請描述了一種電流互感器斷線檢測方法，通過軟件對電流采樣信號進(jìn)行計算及比較來判別電流互感器是否斷線。
[0021]圖2顯示了本發(fā)明的斷路器控制器部分的結(jié)構(gòu)，微處理器接收與電流互感器相連接的電壓采集電路、電流采集電路所采集到的系統(tǒng)電流信息，根據(jù)設(shè)定的保護(hù)參數(shù)控制脫扣電路，從而實(shí)現(xiàn)斷路器的保護(hù)功能；顯示電路用于顯示斷路器的電流、電壓等測量值、保護(hù)整定值、維護(hù)數(shù)據(jù)等。如圖所示，該斷路器還包括與微處理器信號連接的互感器檢測模塊，可實(shí)時檢測互感器的工作狀態(tài)，并將檢測到的數(shù)據(jù)傳輸給微處理器。
[0022]圖3顯示了本發(fā)明斷路器在電流互感器輸出的監(jiān)測結(jié)果異常時的控制流程，如圖所示:首先進(jìn)行初始化；然后控制器通過互感器檢測模塊對電流互感器工作狀態(tài)進(jìn)行采樣；若采樣結(jié)果為狀態(tài)不正常，則對于根據(jù)當(dāng)前互感器輸出的監(jiān)測信號所判斷的故障只報警，不脫扣，然后返回采樣互感器檢測模塊信號步驟；若采樣結(jié)果為狀態(tài)正常，則執(zhí)行正常故障保護(hù)程序，然后返回采樣互感器檢測模塊信號步驟。
[0023]為了便與公眾進(jìn)一步理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面分別以本發(fā)明斷路器在電流互感器輸出的監(jiān)測結(jié)果顯示接地故障、電流不平衡故障及斷相故障情況為例，詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)方案。
[0024]圖4顯示了本發(fā)明斷路器在電流互感器輸出的監(jiān)測結(jié)果顯示接地故障時的控制流程，如圖所示，控制器根據(jù)互感器檢測模塊的信號對電流互感器工作狀態(tài)進(jìn)行采樣判斷。當(dāng)系統(tǒng)中實(shí)際運(yùn)行電流平衡時，此時如果檢測某相電流的電流互感器狀態(tài)不正常，則該相電流互感器二次輸出出現(xiàn)偏差，不能真實(shí)反映實(shí)際電流，根據(jù)接地電流
Te =Ta+Tb+Tc+1；,控制器會監(jiān)測到一定數(shù)值的接地電流，如果監(jiān)測到的接地電流超過了
預(yù)設(shè)的接地動作的整定值，控制器的接地故障指示燈則發(fā)出報警閃爍。同時，由于電流互感器狀態(tài)不正常，對應(yīng)的互感器故障指示燈也會發(fā)出報警閃爍。在控制器預(yù)設(shè)的程序當(dāng)中，當(dāng)監(jiān)測到接地電流大于預(yù)設(shè)的接地動作整定值時，接地動作時間開始累加，每次累加的數(shù)值為一個電流周波周期。由于這個接地電流并不是線路當(dāng)中真實(shí)產(chǎn)生，而是由于電流互感器異常引起，所以用戶并不希望此時斷路器進(jìn)行脫扣保護(hù)，也就是說如果此時斷路器動作則可以歸為誤動作的范疇。為了避免此類誤動作的發(fā)生，控制器在檢測到電流互感器狀態(tài)異常的情況下，將在每周波周期對接地動作時間減去相應(yīng)的數(shù)值，這樣可以使得接地動作時間累加不到接地動作時間的整定值，也就不會發(fā)出脫扣指令。例如，該斷路器的額定電流In為1600A，實(shí)際工作電流為1600A，工作頻率為50Hz，接地動作電流整定值為800A，接地動作時間整定值為400ms。如果此時A相電流互感器發(fā)生斷線，由于三相不平衡，系統(tǒng)將監(jiān)測到1600A的接地故障電流。由于接地故障電流大于接地動作電流整定值，接地故障指示燈開始閃爍，同時接地故障時間開始以20ms為周期開始累加。但由于這個接地故障電流是由互感器斷線引發(fā)，所以預(yù)設(shè)程序?qū)⑼瑫r在每`個周期中減去20ms，這樣接地故障時間將無法累加到接地動作時間整定值。也就是說，在電流互感器異常的狀態(tài)下，斷路器將只報警，不動作，這樣就達(dá)到了防止斷路器誤動作的目的。
[0025]圖5顯示了本發(fā)明斷路器在電流互感器輸出的監(jiān)測結(jié)果顯示電流不平衡故障時的控制流程，如圖所示，控制器根據(jù)互感器檢測模塊信號對電流互感器工作狀態(tài)進(jìn)行采樣判斷。當(dāng)系統(tǒng)中實(shí)際運(yùn)行電流平衡時，此時如果檢測某相電流的電流互感器狀態(tài)不正常，則該相電流互感器二次輸出電壓出現(xiàn)偏差，不能真實(shí)反映實(shí)際電流，根據(jù)三相電流不不平衡度:
「 nMax A, -Lvg I
[0026]Imbal = -X100% ，
[0027]其中，
V" Ii
[0028]I 二 ^?=1
哪η
[0029]η是相數(shù)，Ii是每一相的電流(即A、B、C相)，控制器會監(jiān)測到一定數(shù)值的電流不平衡度。如果檢測到的電流不平衡度超過了預(yù)設(shè)的整定閾值，控制器的電流不平衡故障指示燈會發(fā)出報警閃爍。同時，由于電流互感器狀態(tài)不正常，對應(yīng)的故障指示燈也會發(fā)出報警閃爍。在控制器預(yù)設(shè)的程序當(dāng)中，當(dāng)監(jiān)測到電流不平衡度大于預(yù)設(shè)的整定閾值時，電流不平衡動作時間開始累加，每次累加的數(shù)值為一個電流周波周期。由于這個電流不平衡并不是線路當(dāng)中真實(shí)產(chǎn)生，而是由于電流互感器異常引起，所以用戶并不希望此時斷路器進(jìn)行脫扣保護(hù)，也就是說如果此時斷路器動作則可以歸為誤動作的范疇。為了避免此類誤動作的發(fā)生，控制器在檢測到電流互感器異常的情況下，將在每周波周期對接地動作時間減去相應(yīng)的數(shù)值，這樣可以使得電流不平衡動作時間累加不到動作時間的整定閾值，也就不會發(fā)出脫扣指令。例如，該斷路器的額定電流為1600A，實(shí)際工作電流為1600A，工作頻率為50Hz，電流不平衡動作整定閾值為80%，動作時間整定閾值為40s。如果此時A相電流互感器發(fā)生斷線，由于三相不平衡，系統(tǒng)電流不平衡度將為200%。由于電流不平衡度200%大于整定閾值80%，電流不平衡故障指示燈開始閃爍，同時電流不平衡故障時間開始以20ms為周期開始累加。但由于這個電流不平衡故障電流是由互感器故障引發(fā)，所以預(yù)設(shè)程序?qū)⑼瑫r在每個周期中減去20ms，這樣電流不平衡故障時間將無法累加到電流不平衡動作時間整定閾值。也就是說，在電流互感器異常的狀態(tài)下，斷路器將只報警，不動作，這樣就達(dá)到了防止斷路器誤動作的目的。
[0030]圖6顯示了本發(fā)明斷路器在電流互感器輸出的監(jiān)測結(jié)果顯示斷相故障時的控制流程，由于斷相故障為電流不平衡的極端情況，因此工作原理同防止電流不平衡故障誤動作，此處不再贅述。
【權(quán)利要求】
1.一種防止斷路器誤動作的方法，所述斷路器包括智能控制器、電流互感器、脫扣裝置，電流互感器用于對母線電流進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并將監(jiān)測結(jié)果傳輸至智能控制器，智能控制器根據(jù)電流互感器輸出的監(jiān)測結(jié)果判斷是否控制脫扣裝置進(jìn)行脫扣動作；其特征在于，所述斷路器還包括用于對所述電流互感器的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時檢測的互感器檢測模塊；當(dāng)智能控制器接收的監(jiān)測結(jié)果超出預(yù)設(shè)的正常范圍時，智能控制器根據(jù)互感器檢測模塊輸出的檢測結(jié)果判斷電流互感器的工作狀態(tài)是否正常，如電流互感器工作狀態(tài)正常，則智能控制器發(fā)出報警信號并控制脫扣裝置進(jìn)行脫扣動作；如電流互感器工作狀態(tài)異常，則智能控制器只發(fā)出報警信號。
2.—種斷路器，包括智能控制器、電流互感器、脫扣裝置，電流互感器用于對母線電流進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并將監(jiān)測結(jié)果傳輸至智能控制器，智能控制器根據(jù)電流互感器輸出的監(jiān)測結(jié)果判斷是否控制脫扣裝置進(jìn)行脫扣動作；其特征在于，所述斷路器還包括用于對所述電流互感器的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時檢測的互感器檢測模塊；當(dāng)智能控制器接收的的監(jiān)測結(jié)果超出預(yù)設(shè)的正常范圍時，智能控制器根據(jù)互感器檢測模塊輸出的檢測結(jié)果判斷電流互感器的工作狀態(tài)是否正常，如電流互感器工作狀態(tài)正常，則智能控制器發(fā)出報警信號并控制脫扣裝置進(jìn)行脫扣動作；如電流互感器工作狀態(tài)異常，則智能控制器只發(fā)出報警信號。
【文檔編號】H02H3/05GK103490373SQ201310400729
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】葉文杰, 任靈, 周龍明, 殷建強(qiáng), 管瑞良 申請人:常熟開關(guān)制造有限公司(原常熟開關(guān)廠）