一种用于直流配电系统的负载安全保护装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于直流配电系统的负载安全保护装置，在直流配电系统的正负母线与负载之间的线路上分别串接电感，电感的后方串接开关装置，所述电感两端并接有检测装置，所述开关装置具有控制其开合的联动装置；所述检测装置与联动装置电性连接，用以根据电感两端过电压的有无，控制开关装置的开合。本发明所设计的适用于直流配电系统的保护装置，在线路中串联大电感，并配合检测装置和联动装置的使用，达到保护线路的目的。当线路发生过电压，由于线路中大电感的抑制作用，减缓了线路电流的增大。当检测装置检测到母线电压超过允许范围时，联动装置可迅速切断负荷；当母线电压恢复正常时，联动装置合闸接入负荷。
【专利说明】
一种用于直流配电系统的负载安全保护装置
技术领域
[0001]本发明涉及电气工程领域和直流配电领域，具体涉及一种用于直流配电系统的负载安全保护装置。
【背景技术】
[0002]直流电力系统主要应用于电力推进、可再生能源分布式电网和超远距离高压输电等场合。伴随着轨道交通，高压直流输电等系统的大规模建设与规划，直流输配电系统迎来了一个快速发展的黄金时期，从系统到设备的相关研究工作都成为电力行业一个新兴的研究热点。虽然在不同的应用场合中系统的基本运行特征差异很大，但无一例外都需要电路保护装置这一关键的电力设备。
[0003]现如今有关直流配电网电压协调的控制策略已成为热点，但直流配网并不能应对极短时间内电压的突变，直流配网调度策略研究已略有成果，但调度策略普遍具有一定的惯性且不能解决毫秒甚至微秒级的剧烈变动。尽管交流配网系统已发展成熟，但仍无法避免安装熔断器或保险丝等限流设备。很多直流设备的额定电压本身比较小，其自身的耐压值不高，因此电气保护装置这一关键设备的设计就显得尤为重要。
[0004]电气保护装置是直流配电系统的重要设备，可在线路发生故障时通过实时监测以及灵敏动作，快速切断故障，并在故障消除之后实现重合闸。其主要作用是改变直流系统的运行方式，清除直流侧出现的故障。其主要功能包括关合、监测和开断正常回路条件下的电流，转换系统运行方式以及切断故障电流，对系统实行保护等。
[0005]直流配电网线路发生故障时，会导致负荷电压骤增，易产生过电压，如若没有电气保护装置，极易导致设备过电压，损坏设备。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是:提供一种用于直流配电系统的负载安全保护装置的设计，所设计保护装置具有良好的短路保护性能，可广泛应用于直流配电系统中，可作为短路和过电流的保护器。具有结构简单、使用方便、价格低廉等优点。当电网或用电设备发生短路故障或过载时，可自动切断电路，避免电器设备损坏，防止事故蔓延。
[0007]本发明要解决的技术问题的技术方案是:
[0008]—种用于直流配电系统的负载安全保护装置，在直流配电系统的正负母线与负载之间的
[0009]线路上分别串接电感，电感的后方串接开关装置，所述电感两端并接有检测装置，所述开关装置具有控制其开合的联动装置;所述检测装置与联动装置电性连接，用以根据电感两端过电压的有无，控制开关装置的开合。
[0010]优选的，所述检测装置为电压检测装置，用于检测电感两端是否有过电压。
[0011]优选的，所述联动装置为电气式自动重合闸装置。
[0012]优选的，所述联动装置在检测装置的设定数值为母线电压有±2%以外进行分合闸操作。
[0013]本发明的优异效果:
[0014]本发明公开了一种用于直流配电系统的负载安全保护装置，在直流系统中，当线路过载或发生短路时，由于负荷电压瞬时增大，极易造成线路过电压。如不增加保护装置，会烧坏用电设备，造成不必要的损失。本发明所设计的适用于直流配电系统的保护装置，在线路中串联大电感，并配合检测装置和联动装置的使用，达到保护线路的目的。当线路发生过电压，由于线路中大电感的抑制作用，减缓了线路电流的增大。当检测装置检测到母线电压超过允许范围时，联动装置可迅速动作，切断负荷；当母线电压恢复正常时，联动装置可再次动作，接入负荷。本发明所设计的保护装置能实现毫秒级的灵敏动作，实时保护线路，更加合理经济。
【附图说明】
[0015]此处所说明的附图用以提供对本发明的进一步理解，构成本发明申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0017]图1为用于直流配电系统的负载安全保护装置电路原理图；
[0018]图2为用于直流配电系统的负载安全保护装置工作流程图。
【具体实施方式】
[0019]以下通过特定的具体实施例说明本发明的技术内容，本领域的技术人员可由本说明书揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点和功效。本发明亦可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同的观点和应用，在不违背本发明的精神下进行各种修饰和变更。
[0020]以下结合附图对本发明作进一步详细的说明。
[0021]如图1所示为用于直流配电系统的负载安全保护装置的电路原理图。
[0022]由于直流负载自身含有微量的感性成分，但远不能控制或者抑制电压、电流的突变。因此在线路中串联大电感，稳态运行状态下，电感不起作用，只有少量的电磁损耗。当线路电压突变或系统过流，线路中所串大电感能抑制线路中电压电流的突变，所串电感越大，其时间常数越大，则对电流突变的抑制作用越强。
[0023]本发明的一种用于直流配电系统的负载安全保护装置，在直流配电系统的正负母线与负载之间的线路上分别串接电感，电感的后方串接开关装置，所述电感两端并接有检测装置，所述开关装置具有控制其开合的联动装置;所述检测装置与联动装置电性连接，用以根据电感两端过电压的有无，控制开关装置的开合。
[0024]优选的，所述联动装置为电气式自动重合闸装置。所谓自动重合闸装置，是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。电力系统采用自动重合闸装置，极大地提高了供电的可靠性，减少了停电损失，而且还提高了电力系统的暂态稳定水平，增强了线路的送电容量。
[0025]按重合闸的动作来分，可分为电气式和机械式，按重合闸作用于断路器的方式，可分为三相普通重合闸、单相重合闸和综合重合闸三种。
[0026]当线路发生故障产生过电流时，由于线路中大电感的存在，使得线路电流不能突变。所述检测装置为电压检测装置，用于检测电感两端是否有过电压。在电感抑制电流突变过程中，检测装置利用短时的抑制空隙，检测线路电压与电流值，并将信号传递给联动装置，进行分闸操作。
[0027]参见图2直流配电系统的负载安全保护装置工作流程图，当检测装置检测到线路电流增大使得电压超过正常波动范围(±2%)时，可触发联动装置迅速动作，切断负荷，保护线路。同时，检测装置通过对母线电压的监测，可适时重合闸，保证系统正常运行。
[0028]所设计保护装置具有良好的短路保护性能，可广泛应用于直流配电系统中，可作为短路和过电流的保护器。具有结构简单、使用方便、价格低廉等优点。当电网或用电设备发生短路故障或过载时，可自动切断电路，避免电器设备损坏，防止事故蔓延。
[0029]综上所述，本发明通过串联大电感，以及检测装置和联动装置的配合使用，合理经济地将所设计保护装置用于直流配电系统中。通过所串大电感抑制电路电流突变，并配合检测装置的实时检测和联动装置的灵敏动作，达到保护线路的目的。
[0030]与现有技术相比，本发明所设计保护装置弥补了现有直流配网不能应对短时过电流的缺陷，在直流输配电系统快速发展的条件下，保护装置作为系统关键电力设备，其研究已成为热点，本发明可应用于直流配电系统，具有很强的实用性和创新性。
[0031]虽然本专利已参照较佳的实施例及附图予以说明，然而上述的说明应视为举例性而非限制性，熟悉此项技术者根据本发明的精神所做的变化及修改，均应属于本专利的保护范围。
【主权项】
1.一种用于直流配电系统的负载安全保护装置，其特征在于: 在直流配电系统的正负母线与负载之间的线路上分别串接电感，电感的后方串接开关装置， 所述电感两端并接有检测装置，所述开关装置具有控制其开合的联动装置； 所述检测装置与联动装置电性连接，用以根据电感两端过电压的有无，控制开关装置的开合。2.根据权利要求1所述的一种用于直流配电系统的负载安全保护装置，其特征在于: 所述检测装置为电压检测装置，用于检测电感两端是否有过电压。3.根据权利要求1所述的一种用于直流配电系统的负载安全保护装置，其特征在于: 所述联动装置为电气式自动重合闸装置。4.根据权利要求1所述的一种用于直流配电系统的负载安全保护装置，其特征在于: 所述联动装置在检测装置的设定数值为母线电压有±2%以外进行分合闸操作。
【文档编号】H02H7/22GK105932648SQ201610342926
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】查燚, 冯琳淸, 张延迟
【申请人】上海电机学院