专利名称：一种采用过流旁路保护电气设备的方法
技术领域：
本发明涉及电力系统的电气设备领域，具体涉及一种采用过流旁路保护电力系统中的 电气设备的方法。
背景技术：
电力系统中的电气设备，当由于外部原因(如短路故障)导致电流增加时，采用断开电 流回路是避免电气设备过电流的有效手段，如传统过流保护。
传统过流保护的方法很多，例如熔丝(保险丝)，当电流增大至一定数值时，电流导致 熔丝温度升高之至熔化，电流被切断；例如双金属热弯断路器，断路器的压片采用双金属 制成，当电流增大时，由于不同金属的热膨胀系数的差异导致金属弯曲，并将开关触点释 放断开，从而电流被切断；再例如电磁式断路器，是将电流接入断路器线圈，电流越大安 匝越大磁通越大吸合衔铁力越大，当电磁力大于设定的弹簧阻力时吸合动作，将开关触点 断开。
但是当外部线路要求保持持续电流时，过流与断流产生矛盾。解决问题的最好方案即 是利用旁路技术，将故障电流旁路或分流。
本发明采用旁路方式保护电气设备。当通过电气设备的电流超过允许范围时，将并联 于电气设备的开关闭合。使流过电气设备的电流旁路，从而保护电气设备。
在电容法抑制变压器中性点直流电流技术中，由于电网发生三相不平衡故障导致变压 器中性点零序电流增加，串联于变压器中性点回路的晶闸管长时间过电流可能导致晶闸管 损坏，断开晶闸管电流将导致变压器中性点不能有效接地。通过旁路保护开关，即可以保 证变压器故障电流的持续性，同时实现晶闸管回路的过流保护。
发明内容
本发明的方法与传统过流保护方法完全不同，不是将所有电流与电气设备断开，本发 明的方法是与被保护设备串联一个过电流传感器或电磁线圈，用于感应过电流。当电流超 过设定定值时电流传感器或电磁线圈启动与被保护设备并联的开关闭合，在电气设备没有 被损坏之前将电流旁路或分流。
3因此，本发明提出了一种采用过流旁路保护电气设备的方法，其特征在于利用旁路手 段将过电流旁路或分流到并联于被保护的电气设备的开关回路，在所述被保护的电气设备 回路串联电流传感器或电磁线圈用以感应过电流，传感器或电磁线圈直接或间接驱动并联 于所述被保护的电气设备的开关，使其闭合，从而使流过所述被保护的电气设备的电流全 部或部分分流到开关回路上。
本发明还提出了一种使用上述方法的装置，其特征在于在电力系统的电气设备电路中 设置与被保护的电气设备并联的开关，所述开关设置有控制开关闭合、断开的开关闭合电 磁感应线圈，所述闭合电磁感应线圈与被保护的电气设备串联，当所述开关处于断开状态 时，所述被保护的电气设备进入工作状态，电流通过所述开关闭合电磁感应线圈流入所述 被保护的电气设备，设定所述开关闭合电磁感应线圈的整定电流值，使电气设备在正常工 作供电电流的情况下开关闭合电磁感应线圈的电流不能使开关进入闭合状态，当所述被保 护的电气设备供电电流超过所述设定的整定电流值时，所述开关闭合电磁感应线圈的电磁 力驱动开关闭合，由于开关触点的接触阻抗小于电气设备的内部阻抗，将使电气设备上的 电流绝大部分或全部分流到开关触点上。
上述装置的所述开关的闭合、断开操作由微控制器进行控制，采用电流传感器与被保 护的电气设备串联，利用所述微控制器进行A/D转换，当微控制器检测到所述电流传感器 上的过电流时输出控制信号将所述开关闭合，使被保护的电气设备上的电流绝大部分或全 部分流到所述开关触点上。
因此本发明具有以下的优点采用开关旁路故障电流， 一方面保护电气元件，另一方 面，保证电流的连续性。
图1是本发明技术方案的电路图。
具体实施例方式
实施方法一
与被保护的电气设备并联一个开关。当开关处于闭合状态时，电气设备处于非工作状 态(被开关旁路)；当开关处于断开状态时电气设备处于工作状态。开关的闭合电磁感应线 圈串联于被保护的电气设备。开关可以通过其它控制机构实现正常的闭合或断开，从而改 变电气设备的工作状态(投入运行或退出运行)。
当开关处于断开状态时，电气设备进入工作状态，电流通过开关闭合电磁感应线圈流
4调整开关闭合电磁感应线圈的整定值，使电气设备在正常工作供电电流的情 况下电磁感应线圈的电流不能使开关进入闭合状态。当电气设备供电电流超过整定电流 时，电磁力驱动开关闭合，由于开关触点的接触阻抗小于电气设备的内部阻抗。将使电气 设备的电流绝大部分或全部分流到开关触点上。 实施方法二
可以采用间接控制方法实现过电流控制开关闭合保护，如采用电流传感器，利用微控 制器进行A/D转换，当微控制器检测到过电流时输出控制信号将开关闭合旁路电气设备。
已经根据优选的实施例描述了本发明。显然，在阅读和理解了上述详细说明书后能做 出多种修正和替换。本发明意欲的是本申请构建成包括了落入附属的权利要求书或其等同 物的范围之内的所有这些修正和替换。
权利要求
1、一种采用过流旁路保护电气设备的方法，其特征在于利用旁路手段将过电流旁路或分流到并联于被保护的电气设备的开关回路，在所述被保护的电气设备回路串联电流传感器或电磁线圈用以感应过电流，传感器或电磁线圈直接或间接驱动并联于所述被保护的电气设备的开关，使其闭合，从而使流过所述被保护的电气设备的电流全部或部分分流到开关回路上。
2、 一种使用权利要求1中的方法的装置，其特征在于在电力系统的电气设备电路中 设置与被保护的电气设备并联的开关，所述开关设置有控制开关闭合、断开的开关闭合电 磁感应线圈，所述闭合电磁感应线圈与被保护的电气设备串联，当所述开关处于断开状态 时，所述被保护的电气设备进入工作状态，电流通过所述开关闭合电磁感应线圈流入所述 被保护的电气设备，设定所述开关闭合电磁感应线圈的整定电流值，使电气设备在正常工 作供电电流的情况下开关闭合电磁感应线圈的电流不能使开关进入闭合状态，当所述被保 护的电气设备供电电流超过所述设定的整定电流值时，所述开关闭合电磁感应线圈的电磁 力驱动开关闭合，由于开关触点的接触阻抗小于电气设备的内部阻抗，将使电气设备上的 电流绝大部分或全部分流到开关触点上。
3、 如权利要求2所述的装置，其特征在于所述开关的闭合、断开操作由微控制器进 行控制，采用电流传感器与被保护的电气设备串联，利用所述微控制器进行A/D转换，当 微控制器检测到所述电流传感器上的过电流时输出控制信号将所述开关闭合，使被保护的 电气设备上的电流绝大部分或全部分流到所述开关触点上。
全文摘要
本发明提出了一种采用过流旁路保护电气设备的方法。当通过电气设备的电流超过允许范围时，快速将并联于电气设备的开关闭合，将流过电气设备的电流旁路，从而保护电气设备，同时保证了回路电流的持续性。
文档编号H02H9/02GK101499653SQ20081022621
公开日2009年8月5日 申请日期2008年11月7日 优先权日2008年11月7日
发明者辉 张, 张金平, 敏 熊, 晖 王 申请人:中国电力科学研究院