具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于直流電源領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]直流電源系統(tǒng)是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要設(shè)備，是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、自動裝置和斷路器正確動作的基本保證。直流電源系統(tǒng)的蓄電池出口、充電裝置直流側(cè)出口回路、直流饋線回路和蓄電池試驗放電回路等應(yīng)裝設(shè)保護(hù)電器，用于保護(hù)直流線路免受短路、過載等故障電流的危害。隨著發(fā)電廠、變電站的控制負(fù)荷和動力負(fù)荷對直流電源的要求越來越高，以及核電等新興能源的蓬勃發(fā)展，直流電源系統(tǒng)對于保護(hù)電器的保護(hù)特性可靠性的要求也越來越高。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及直流電源系統(tǒng)實際需求，保護(hù)電器要可靠實現(xiàn)保護(hù)功能需滿足以下四個特性的要求:上下級全選擇性保護(hù)、各級過載保護(hù)靈敏性、各級短路保護(hù)速動性及導(dǎo)線壓降符合性，在完全滿足以上四個要求的情況下，即可實現(xiàn)整個直流電源過電流保護(hù)系統(tǒng)的可靠性保護(hù)，目前國內(nèi)直流電源系統(tǒng)中的保護(hù)電器均不能完全滿足以上要求，主要問題體現(xiàn)在上下級全選擇性保護(hù)上，當(dāng)回路發(fā)生短路故障時，存在越級跳閘的風(fēng)險，從而會進(jìn)一步擴(kuò)大事故范圍。
[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，人們進(jìn)行了長期的探索，提出了各式各樣的解決方案。例如，中國專利文獻(xiàn)公開了一種直流電源短路、過載保護(hù)裝置[申請?zhí)?201210070643.4]，在直流電源的一支導(dǎo)線的輸入端與輸出端之間接有雙色發(fā)光管和繼電器觸點(diǎn)開關(guān)構(gòu)成回路；雙色發(fā)光管的另一端頭連接有一個限流電阻Rl與另一直流電源的導(dǎo)線相連；在兩支導(dǎo)線之間接有繼電器J、晶體三極管BG2、限流電阻R2、按鍵開關(guān)、電位器W和晶體三極管BGl。
[0004]上述方案在一定程度上解決了現(xiàn)有直流電源保護(hù)系統(tǒng)電源線路出現(xiàn)短路或過載時停電自鎖速度慢的問題，但是該方案并不能選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)，容易出現(xiàn)大電流誤跳，并且不能有效避免越級跳閘事故的產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是針對上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)電器的上下級配合，具有選擇性，能夠有效避免越級跳閘事故發(fā)生的具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實用新型采用了下列技術(shù)方案:本具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)，包括蓄電池和直流母線，其特征在于，所述的蓄電池與直流母線之間設(shè)有出口保護(hù)元件，在直流母線上設(shè)有并聯(lián)有若干主饋線保護(hù)元件，所述的主饋線保護(hù)元件中的至少一個并聯(lián)有若干分饋線保護(hù)元件，且所述的主饋線保護(hù)元件與分饋線保護(hù)元件均為三段式直流斷路器。蓄電池的出口保護(hù)元件為熔斷器，且熔斷器的額定電流值、不小于蓄電池容量值的0.55倍，主饋線保護(hù)元件和分饋線保護(hù)元件都采用三段式直流斷路器，具有短路短延時保護(hù)特性，當(dāng)線路的電流值超過短路短延時整定值后，斷路器經(jīng)短延時后動作。
[0007]在上述的具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)中，所述的三段式直流斷路器包括具有RC電路的兩端式直流斷路器，所述的兩端式直流斷路器上設(shè)有短延時部件，所述的短延時部件連接有短路短延時啟動線圈。在負(fù)載側(cè)產(chǎn)生短路故障時，兩端式直流斷路器能夠有效限制短路電流的上升，最大程度的降低短路對線纜帶來的影響。
[0008]在上述的具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)中，所述的主饋線保護(hù)元件的短路短延時時間大于或等于分饋線保護(hù)元件的短路短延時時間。
[0009]在上述的具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)中，所述的主饋線保護(hù)元件的短路短延時時間為100ms。
[0010]在上述的具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)中，所述的出口保護(hù)元件為熔斷器，且所述的熔斷器的額定電流值大于或等于蓄電池容量值的0.55倍。
[0011]在上述的具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)中，所述的蓄電池為閥控鉛酸電池。
[0012]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于:結(jié)構(gòu)簡單，能夠避免越級跳閘事故的產(chǎn)生。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型提供的實施例的電路圖。
[0014]圖2是本實用型新提供的實施例的三段式直流斷路器的示意圖。
[0015]圖中，蓄電池BT、直流母線1、主饋線保護(hù)元件Kn、分饋線保護(hù)元件Knm、出口保護(hù)元件2、熔斷器FS、三段式直流斷路器3、兩端式直流斷路器4、短延時部件S、短路短延時啟動線圈Q。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0017]如圖1所示，本具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)，包括蓄電池BT和直流母線1，蓄電池BT與直流母線I之間設(shè)有出口保護(hù)元件2，在直流母線I上設(shè)有并聯(lián)有若干主饋線保護(hù)元件Kn，且主饋線保護(hù)元件Kn中的至少一個并聯(lián)有若干分饋線保護(hù)元件Knm，其中，主饋線保護(hù)元件Kn與分饋線保護(hù)元件Knm均為三段式直流斷路器3，蓄電池BT為閥控鉛酸電池，出口保護(hù)元件2為熔斷器FS，熔斷器FS連接在蓄電池BT和直流母線I之間，做直流母線I的過電流保護(hù)用。蓄電池BT容量根據(jù)不同的用途和應(yīng)用場所，容量是不同的，如對于500kV的變電站，蓄電池BT容量一般為800Ah，對于220kV的變電站，蓄電池BT容量一般為400Ah，對于發(fā)電廠百萬機(jī)組的動力系統(tǒng)，蓄電池BT容量一般為1500Ah-2400Ah。對于不同的蓄電池BT組，熔斷器FS的選擇是不同的，其額定電流值以不小于蓄電池BT容量值的0.55倍為宜，以蓄電池BT容量為800Ah的直流系統(tǒng)為例，熔斷器FS的額定電流不小于440A，考慮到熔斷器FS的電流規(guī)格，因此需選用額定電流為500A的熔斷器FS做蓄電池BT出口保護(hù)，主饋線保護(hù)元件Kn和分饋線保護(hù)元件Knm都采用三段式直流斷路器3，三段式直流斷路器3在當(dāng)線路的電流值超過短路短延時整定值后，斷路器經(jīng)短延時后動作，實現(xiàn)上下級的選擇性配合。
[0018]具體地，如圖2所示，該具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)的三段式直流斷路器3包括具有RC電路的兩端式直流斷路器4，其中，兩端式直流斷路器4上設(shè)有短延時部件S，短延時部件S連接有短路短延時啟動線圈Q。當(dāng)通過斷路器的電流達(dá)到短路短延時電流啟動點(diǎn)時，短路短延時啟動線圈Q發(fā)出信號給短延時部件S ;擋在規(guī)定時間內(nèi)通過斷路器的電流持續(xù)在短路短延時電流啟動點(diǎn)以上，則斷路器會在這段時間后，發(fā)出脫扣指令給斷路器，使斷路器執(zhí)行分閘操作；若在這段時間內(nèi)，通過斷路器的電流低于短路短延時啟動點(diǎn)，斷路器不執(zhí)行分閘操作，返回初始狀態(tài)。主饋線保護(hù)元件Kn的短路短延時時間大于或等于分饋線保護(hù)元件Knm的短路短延時時間從而防止斷路器誤跳，負(fù)載進(jìn)線端采用兩端式直流斷路器4，在負(fù)載側(cè)產(chǎn)生短路故障時，能夠有效限制短路電流的上升，最大程度的降低短路對線纜帶來的影響，兩端式直流斷路器4的技術(shù)原理為:斷路器的反向斥力觸頭在通過大的短路電流時，觸頭間產(chǎn)生電動斥力限制了短路電流，并且斷路器動作速度很快，觸頭迅速分?jǐn)?，使短路電流在上升中途，還沒有達(dá)到預(yù)期電流峰值之前而下降，最終被完全熄滅，即斷路器在短路電流上升過程中，具有截斷電流的能力。進(jìn)一步地，主饋線保護(hù)元件Kn的短路短延時時間為100ms，且出口保護(hù)元件2為熔斷器FS，熔斷器FS的額定電流值大于或等于蓄電池BT容量值的0.55倍，蓄電池BT為閥控鉛酸電池。
[0019]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0020]盡管本文較多地使用了蓄電池BT、直流母線1、主饋線保護(hù)元件Kn、分饋線保護(hù)元件Knm、出口保護(hù)元件2、熔斷器FS、三段式直流斷路器3、兩端式直流斷路器4、短延時部件
S、短路短延時啟動線圈Q等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
【主權(quán)項】
1.一種具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)，包括蓄電池(BT)和直流母線(1)，其特征在于，所述的蓄電池(BT)與直流母線(I)之間設(shè)有出口保護(hù)元件(2)，在直流母線(I)上設(shè)有并聯(lián)有若干主饋線保護(hù)元件(Kn)，所述的主饋線保護(hù)元件(Kn)中的至少一個并聯(lián)有若干分饋線保護(hù)元件(Knm)，且所述的主饋線保護(hù)元件(Kn)與分饋線保護(hù)元件(Knm)均為三段式直流斷路器(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)，其特征在于，所述的三段式直流斷路器(3)包括具有RC電路的兩端式直流斷路器(4)，所述的兩端式直流斷路器(4)上設(shè)有短延時部件(S)，所述的短延時部件(S)連接有短路短延時啟動線圈(Q)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)，其特征在于，所述的主饋線保護(hù)元件(Kn)的短路短延時時間大于或等于分饋線保護(hù)元件(Knm)的短路短延時時間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)，其特征在于，所述的主饋線保護(hù)元件(Kn)的短路短延時時間為100ms。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)，其特征在于，所述的出口保護(hù)元件(2)為熔斷器(FS)，且所述的熔斷器(FS)的額定電流值大于或等于蓄電池(BT)容量值的0.55倍。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)，其特征在于，所述的蓄電池(BT)為閥控鉛酸電池。
【專利摘要】本實用新型屬于直流電源領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有選擇性保護(hù)的直流電源系統(tǒng)。它解決了現(xiàn)有的直流電源保護(hù)系統(tǒng)容易出現(xiàn)大電流誤跳，不能有效避免越級跳閘事故的問題。包括蓄電池和直流母線，所述的蓄電池與直流母線之間設(shè)有出口保護(hù)元件，在直流母線上設(shè)有并聯(lián)有若干主饋線保護(hù)元件，所述的主饋線保護(hù)元件中的至少一個并聯(lián)有若干分饋線保護(hù)元件，且所述的主饋線保護(hù)元件與分饋線保護(hù)元件均為三段式直流斷路器。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：結(jié)構(gòu)簡單，能夠避免越級跳閘事故的產(chǎn)生。
【IPC分類】H02H7/22
【公開號】CN205178484
【申請?zhí)枴緾N201520874814
【發(fā)明人】朱曉瑾, 鐘金輝, 龍偉軍, 南寅, 王雪楠, 柯亞其
【申請人】浙江浙能臺州第二發(fā)電有限責(zé)任公司, 北京人民電器廠有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月4日