[发明专利]矢量合成零序电流的分界断路器

说明书

技术领域

本发明涉及电力开关设备，尤其是涉及一种具有零序保护功能、短路开断能力、重合闸功能、可自动隔离用户端故障、防止用户侧事故波及到电力配电网络的矢量合成零序电流的分界断路器。

背景技术

随着用户对供电可靠性要求的进一步提升，各电力公司对配网支线入口处的开关设备要求更高，现普遍使用的断路器及负荷开关没有零序保护功能，因为我国10kV电力系统一般为中性点不接地系统，当单相接地故障发生时故障电流较小，无法实现小电流保护功能，给电力系统带来了很大损失。为了解决以上问题国内已有分界负荷开关的研究。如专利名称为“智能分界负荷开关(申请号：200620122673.5)”、专利名称为“用户分界开关(申请号：200710029653.2)”和专利名称为“用户分界开关(申请号：200720053125.6)”三项专利，但上述三项专利存在以下三个缺点：1、这三项专利技术是基于负荷开关技术为基础，由于负荷开关无法开断短路电流，当用户支线侧发生永久性相间短路故障时，分界负荷开关必须在变电站出线断路器保护跳闸后才能分闸，当变电站出线断路器重合闸后，分界负荷开关不再合闸才能甩掉故障线路。变电站出线开关重合闸过程造成了整个电力线路10kV主干线的瞬间停电，导致电网供电质量降低；2、由于负荷开关不具备自动重合闸功能，当瞬间故障发生后由于不能重合闸会造成分支用户长时间停电的问题；3、这三相专利技术均采用了箱式结构，而后两项专利还提到：在开关箱里面填充了SF₆(六氟化硫)气体。而SF₆气体是《京都议定书》提出的六大公害气体之一，SF₆气体的分解时间是3200年，温室系数是CO₂的13200倍。第一项专利技术在说明书中虽未提及SF₆，但在实际应用中，该项专利的专利权人在与西安高压电器研究所开发的产品开关箱里面也填充了SF₆气体，因而这三项专利技术无疑都会对环境造成破坏。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种具有零序保护功能、短路开断能力、重合闸功能、能大大减少无故障线路的连带性事故停电、缩小故障停电范围从而提高用户供电可靠性、无SF₆、不污染环境的矢量合成零序电流的分界断路器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明由分界断路器本体、智能分界控制器和电缆连接装置组成，其中智能分界控制器由数据交流采样模块、控制指令输出模块、蓄电池充电存贮及输出模块、输入面板及显示屏模块、全球移动通信系统(GSM)模块和中央处理器(CPU)组成，电缆连接装置由户外控制电缆和两个航空插头组成，分界断路器本体和智能分界控制器之间通过电缆连接装置连接，特征是分界断路器本体由断路器、单相电压互感器和保护及零序电流一体化互感器组成，断路器的输入端与用户进户线电源侧连接，断路器的输出端与用户负荷侧供配电网络的输入端连接，保护及零序电流一体化互感器又由三个分别套在三相用户进户线电源上的罗氏线圈组合体构成，每个罗氏线圈组合体又由一个保护电流罗氏线圈、一个零序电流罗氏线圈、一个保护电流数据处理装置和一个零序电流数据处理装置组成，每个罗氏线圈组合体中的保护电流罗氏线圈的两个输出端与保护电流数据处理装置的两个输入端连接，保护电流数据处理装置的两个输出端通过户外控制电缆分别与智能分界控制器中的数据交流采样模块连接；每个零序电流罗氏线圈的两个输出端与零序电流数据处理装置的两个输入端连接，三个罗氏线圈组合体中的零序电流数据处理装置的两个输出端依次串联后的两端通过户外控制电缆与智能分界控制器中的数据交流采样模块连接；单相电压互感器并联在用户进户线电源的两相之间。

保护电流数据处理装置和零序电流数据处理装置均由阻抗匹配单元、滤波器、放大器、数字积分、微处理器和输出回路6个部分依次串联组成。

智能分界控制器在同一根电杆上安装在分界断路器本体的下部。

所述保护电流罗氏线圈是变比为600A/150mV精度为5P级的保护电流罗氏线圈，所述零序电流罗氏线圈是变比为600A/1V精度为0.2S级的零序电流罗氏线圈。

每相上的罗氏线圈组合体由环氧树脂将保护电流罗氏线圈、零序电流罗氏线圈、保护电流数据处理装置和零序电流数据处理装置浇铸为一体。