CN220234196U - 一种快捷处理相间短路故障的三相供电*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快捷处理相间短路故障的三相供电***，包括电源、母线，在母线上至少设有一条出线，在所述出线上设有三相联动断路器，三相联动断路器以下设有多把受控开关，受控开关能够检测电流信息并可以根据电流信息切断线路；在三相联动断路器的下口和母线之间安有故障处理开关和限流电阻，故障处理开关能够将三相联动断路器下口的两相或三相与母线接通并串入所述限流电阻，所述故障处理开关能够检测电流信息并可以根据电流信息切断线路。该***针对三相联动断路器不需要安装将其短路的开关即可实现准确快速地定位和切除故障，对现有供电***改造时施工简单，能有效降低人工和设备成本。

Description

一种快捷处理相间短路故障的三相供电***

技术领域

本实用新型涉及供电***故障处理领域，具体涉及一种快捷处理相间短路的三相供电***。

背景技术

传统的三相供电***处理相间短路有如下处理方法：1、采用重合闸的方式：首先切断该线路上的第一把断路器然后再闭合该第一把断路器，如果是瞬时性相间短路，并在闭合第一把断路器前即消除，则继续正常供电。如果在闭合第一把断路器后该相间短路故障仍然存在，则切断第一把断路器等待检修。2、采用时间上的级差配合方法：即同一线路断路器按照距离电源的距离不同，整定不同过流跳闸时间，距离电源越近跳闸时间越长，一般整定级差为100ms，这个时间由开关的机械动作时长和算法耗费时间决定，这种方法可以将故障区域隔离，但是对于故障点离电源近的故障，供电***耐受短路电流时间长，对电网的冲击大。3、将第一把断路器过流先跳开，然后最末把断路器跳开，如果故障发生最末把断路器以下，则可以排除故障，否则第一断路器重合，仍然有故障电流，则第一把断路器过流再跳开，然后切断倒数第二把断路器，如果相间短路发生在倒数第二把断路器和最末把断路器之间，则可以排除故障，以此类推，依次向上切断断路器，直到将故障排除。但是在此操作过程中，未切断的断路器持续经受大的短路电流冲击，如果时间过长，则会对线路造成损坏。假如相间短路的持续时间不能超过300毫秒，而断路器跳开时间为100毫秒的话，则一般线路上不宜超过三把断路器，否则上述方法有可能导致线路超过300毫秒以上的冲击。

为了解决上述问题，实用新型专利CN215580360U公开了一种便于处理相间短路的三相供电***，可以快速定位相间短路故障点区间并能准确地切除故障。该三相供电***包括电源、母线，在母线上设有出线，在出线上设有断路器和受控开关，受控开关能够根据电流信息切断线路，在断路器的下口和母线之间安有第二开关，第二开关能够将任一相在断路器的下口与母线接通，该供电***要求断路器为单相独立控制的断路器或三相联动断路器，但若为三相联动断路器，则需要加装能够将三相联动断路器单相短接的第一开关才能顺利实现故障处理。从应用实际上讲，目前现有的供电***中，所用的断路器一般均为三相联动断路器，如果利用该实用新型技术改造现有供电***，则均需要加装能够将三相联动断路器单相短路的开关，这导致施工繁琐，人工和设备成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种快捷处理相间短路的三相供电***，该***针对三相联动断路器不需要安装将其短路的开关即可实现准确快速地定位和切除故障，对现有供电***改造时施工简单，能有效降低人工和设备成本。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种快捷处理相间短路故障的三相供电***，包括电源、母线，在母线上至少设有一条出线，在所述出线上设有三相联动断路器，三相联动断路器以下设有多把受控开关，所述受控开关能够检测电流信息并可以根据电流信息切断线路；在所述三相联动断路器的下口和母线之间安有故障处理开关和限流电阻，故障处理开关能够将三相联动断路器下口的两相或三相与母线接通并串入所述限流电阻，所述故障处理开关能够检测电流信息并可以根据电流信息切断线路。

优选的，所述故障处理开关包括三个位于ABC三相的单相开关，并且每个单相开关均串有一个限流电阻。或者优选的，所述故障处理开关包括三个位于ABC三相的单相开关，并且其中两个单相开关均串有一个限流电阻，其余一个单相开关未串联限流电阻。或者优选的，所述故障处理开关为三相联动开关，并且其中两相或三相串有所述限流电阻。

优选的，所述电流信息为电流时长，电源方向下游的所述受控开关触发切断的电流时长短于电源方向上游的所述受控开关触发切断的电流时长，所述单相开关触发切断的电流时长长于所述受控开关触发切断的电流时长。

优选的，所述电流信息为电流脉冲数，所述单相开关可以循环接通与断开所述三相联动断路器下口的某一相与母线的连接，电源方向下游的所述受控开关触发切断的电流脉冲数少于电源方向上游的所述受控开关触发切断的电流脉冲数，所述单相开关触发切断的电流脉冲数多于所述受控开关触发切断的电流脉冲数。本方案中，单相开关优选电子电力开关，如绝缘栅双极型晶体管。

本实用新型有益效果在于：处理相间短路故障时，首先断开三相联动断路器，然后同时利用故障处理开关在母线和三相联动断路器下口导通两相(也可以是三相，而不是仅导通一相)，这样就可以构造出包括相间短路点在内的导通的检测回路，从而实现故障处理。而实用新型专利CN215580360U针对三相联动断路器在处理相间短路时则是导通断路器下口与母线的一相，此时尚不能构造出导通的检测回路，因此还需要借助加装的第一开关将已断开的三相联动断路器的其中一相短接才能构造出导通的检测回路从而实现故障处理。所以将本实用新型与实用新型专利CN215580360U相类比而言，本实用新型用故障处理开关同时实现三相联动断路器下口与母线的一相连接以及将三相联动断路器一相短接的一身兼二职的效果，也即将实用新型专利CN215580360U中第一开关和第二开关的功能完全整合到了故障处理开关中，所以可以减少开关设置，从而降低施工和设备成本。

附图说明

图1是本实用新型的供电***结构示意图及发生相间短路时处理故障的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例对本实用新型做进一步说明：

三相供电***包括电源及与电源相连的母线，在母线上有多条出线，各条出线上均设置多把受控开关，受控开关既可以是能够根据设置检测线路上一相、两相或三相上的电流脉冲，并可以设置当通过任一相的电流脉冲数达到预设值时即切断三相线路的开关，也可以是能够根据设置检测线路上一相、两相或三相的电流时长，并且根据电流时长的不同可以使相应的受控开关跳闸。在一个关于受控开关的具体实施例中，受控开关包括控制单元，电流检测单元和执行单元，电流检测单元可以分别检测三相线路的各相电流的脉冲数或时长，控制单元将电流检测单元检测到的电流脉冲数目或电流时长与预设值进行比较，可以设置任一相的电流脉冲数达到预设值时就发出信号使执行单元切断三相线路。针对触发切断的电流脉冲数的预设值，处于电源方向下游(图1中箭头所示方向)的受控开关的电流脉冲个数的预设值小于电源方向上游的预设值，或者电源方向下游的受控开关的设定的电流时长的预设值短于电源方向上游的电流时长的预设值。电源方向上游即相对更靠近电源，电源方向下游即相对更远离电源，也即电能从电源发出并由上游向下游传输。或者说，按电源方向的上下游看，距离电源越远的受控开关触发切断的脉冲数的预设值越小或电流时长的预设值越短，越容易先达到触发条件从而切断。实际中，各条出线上设置的多把断路器，可以检测流过断路器的电流脉冲数或电流时长，并可设置某一相或几相通过一定的电流脉冲数或电流时长时即切断线路，因此断路器可以看做受控开关。

如图1所示，在一个关于三相供电***的具体实施例中，ABC三相的各条出线上均在靠近母线处设有第一把断路器90，第一把断路器90为三相联动断路器，即同时切断三相或闭合三相，而不能选取其中一相或两相操作。第一把断路器90以下设有多把断路器(第一把断路器以下的这些断路器在相间短路发生后按上述电流脉冲数或电流时长设定触发条件后可视为受控开关)，各断路器均可以根据某一相的电流时长切断三相线路。在第一把断路器90的下口上装有故障处理开关2，故障处理开关2中的三个开关KA2、KB2和KC2为三个单相开关，可以将出线中三相的任两相或三相与母线接通。相间短路电流一般较大，为了避免触发线路的过流保护，在故障处理开关2上串联限流电阻3。既可以在两相中串入限流电阻(这样至少可以有一相限流电阻进入构建的检测回路中进行限流)，也可以三相都串入限流电阻。如果在点F处发生单纯相间短路(如BC两相短路，也可以是三相短路)，则首先跳开第一把断路器90以切断三相线路，然后通过故障处理开关2中的开关KB2、KC2闭合将故障相B、故障相C在第一把断路器90下口与母线之间导通，这样就在故障相B、故障相C和电源之间构造了检测回路并产生检测电流，限流电阻的存在会使检测电流远小于原短路电流，不会对***造成冲击，此时受控开关93不会有电流流过，而受控开关91和受控开关92等会有电流流过，且受控开关91触发切断的电流时长短于受控开关92，因此受控开关91先切断，从而合理排除了故障。因故障点排除，检测电流消失，受控开关92未达到触发切断的电流时长，不动作。故障处理开关2也设置成根据电流时长切断，并且该电流时长长于各受控开关触发切断的电流时长，若相间短路故障发生在两把受控开关之间，则故障处理开关2中的单相开关在未达到触发切断的电流时长时即可检测到电流消失，此时开关KB2、KC2断开，第一把断路器90合闸，恢复线路送电。如相间短路故障发生在故障处理开关2与其下游的第一把受控开关92之间，则在检测电流时长达到故障处理开关2的触发切断的电流时长时，故障处理开关2动作从而切断线路，第一把断路器90不再合闸。

在另一个实施例中，采用电流脉冲数触发切断。当按上述方式闭合开关KB2、KC2后，可以使开关KB2、KC2之一循环断开、接通，这样就会重复产生电流脉冲，该电流脉冲流过故障相B和故障相C，当电流脉冲数达到相间短路点F以上最近的受控开关91的触发条件时，该受控开关91切断线路，从而将相间短路点F排除出***(此时尚未达到更上游的受控开关92的触发条件，所以受控开关92不会切断；并且B相上相间短路点以下的受控开关93因为没有电流脉冲流过，所以不会有动作)。然后断开开关KB2、KC2，闭合第一把断路器90恢复线路供电。本实施例中，开关KB2、KC2可以采用电子电力开关，如绝缘栅双极型晶体管等，这样可以非常方便地进行导通和断开。故障处理开关2自身也设置成根据电流脉冲数切断，并且其电流脉冲数多于其他的受控开关，这样可以处理第一把断路器90与其下游的第一把受控开关92之间的短路故障。如果故障点在第一把断路器90和受控开关92之间，故障处理开关2中的单相开关在达到触发切断的电流脉冲数时切断，即开关KB2、KC2断开，第一把断路器90不再合闸。

在一个实施例中，故障处理开关为三相联动开关，这样当处理相间短路时总是同时将第一把断路器90的下口与母线三相导通，同样会产生持续的受限的电流，从而进行故障处理。这样的好处是故障处理开关可以用普通的三相联动断路器充当，而不需使用复杂的只导通任意两相的开关。

上述实施例只是对本实用新型构思和实现的若干说明，并非对其进行限制，在本实用新型构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。

Claims (8)

1.一种快捷处理相间短路故障的三相供电***，包括电源、母线，在母线上至少设有一条出线，其特征在于，在所述出线上设有三相联动断路器，三相联动断路器以下设有多把受控开关，所述受控开关能够检测电流信息并可以根据电流信息切断线路；

在所述三相联动断路器的下口和母线之间安有故障处理开关和限流电阻，故障处理开关能够将三相联动断路器下口的两相或三相与母线接通并串入所述限流电阻，所述故障处理开关能够检测电流信息并可以根据电流信息切断线路。

2.如权利要求1所述的快捷处理相间短路故障的三相供电***，其特征在于，所述故障处理开关包括三个位于ABC三相的单相开关，并且每个单相开关均串有一个限流电阻。

3.如权利要求1所述的快捷处理相间短路故障的三相供电***，其特征在于，所述故障处理开关包括三个位于ABC三相的单相开关，并且其中两个单相开关均串有一个限流电阻，其余一个单相开关未串联限流电阻。

4.如权利要求2或3所述的快捷处理相间短路故障的三相供电***，其特征在于，所述电流信息为电流时长，电源方向下游的所述受控开关触发切断的电流时长短于电源方向上游的所述受控开关触发切断的电流时长，所述单相开关触发切断的电流时长长于所述受控开关触发切断的电流时长。

5.如权利要求2或3所述的快捷处理相间短路故障的三相供电***，其特征在于，所述电流信息为电流脉冲数，所述单相开关可以循环接通与断开所述三相联动断路器下口的某一相与母线的连接，电源方向下游的所述受控开关触发切断的电流脉冲数少于电源方向上游的所述受控开关触发切断的电流脉冲数，所述单相开关触发切断的电流脉冲数多于所述受控开关触发切断的电流脉冲数。

6.如权利要求5所述的快捷处理相间短路故障的三相供电***，其特征在于，所述单相开关为电子电力开关。

7.如权利要求6所述的快捷处理相间短路故障的三相供电***，其特征在于，所述电子电力开关为绝缘栅双极型晶体管。

8.如权利要求1所述的快捷处理相间短路故障的三相供电***，其特征在于，所述故障处理开关为三相联动开关，并且其中两相或三相串有所述限流电阻。