[发明专利]用于断开/闭合操作元件的监控设备有效

专利信息
申请号: 99125887.8 申请日: 1999-12-02
公开(公告)号: CN1255717A 公开(公告)日: 2000-06-07
发明(设计)人: C·格梅;C·塞雷达;F·珀东辛;A·莫拉托 申请(专利权)人: ABB研究有限公司
主分类号: H01H9/54 分类号: H01H9/54;H01H9/56;H01H33/59;H01H33/44;H02H3/00;H02H7/00
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 邹光新,傅康
地址: 瑞士*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 断开 闭合 操作 元件 监控 设备
【说明书】:

本发明涉及一种在电力分配和/或传输网络中断开/闭合如断路器、切断开关或类似装置的操作元件的监控设备。

本发明尤其涉及一种能通过执行适当的监视策略以相对于网络参数“同步”的方式完成电气操作的监控设备,所述“同步”方式即操作时刻位于包含电气瞬态为最小的最佳时刻的时窗。

时窗大到足以确保在操作元件的整个预期寿命内获得同步。从而保证了电气参数瞬态的极小化、限制电弧持续时间以及消除再起弧现象。

从现有技术状态可知,如断路器、隔离开关或类似装置的操作装置通常是响应监控面板发出的命令而自动或手动操作。这意味着以“随机”方式进行操作,即常常以相对于网络参数异步的方式,从而可能产生极具破坏力的电气瞬态和/或电弧现象。

为了使这种破坏性的瞬态效应最小,有必要以相对于网络参数“同步”的方式进行电气操作,即确定能使由于瞬态或电弧现象而造成的破坏性影响达到最小的最佳操作时刻。

例如,在对电容性负载进行闭合操作的情况下,利用零剩余能量,最佳时刻出现在零电压时。

已知的解决方法是预置最佳操作时刻的选择且将其与最先出现的负载类型密切相关,而不考虑其特性的任何变化。

例如,美国专利US5,19,260提供仅针对对电感负载进行断开操作的最佳时刻的选择。

预置相对于电流过零一固定时间量相位差的时刻为最佳时刻。

这种情况完全不适于其他类型的操作或负载发生变化时的情况。

其他解决方案允许人们在不考虑负载的情况下仅相对于操作类型选择最佳时刻。例如,美国专利US5,361,184在不考虑负载类型的情况下将零电流作为断开操作的最佳时刻,将零电压作为闭合操作的最佳时刻。

如果由于某种原因而使负载或网络的特性发生了变化,则这种类型的解决方案是不合适的。

仅对于某种预置型操作来说,已知解决方法提出采用自适应程序来减小由于瞬态和/或电弧所带来的破坏性影响。

例如,在美国专利US5,566,041中,仅对于断开操作和单相系统来说,提出了一种调整断路器触点运动的设备,目的是使触点分离接近零电流时刻。设备配有位置传感器,位置传感器向控制器提供与触点相互位置有关的信息,控制器将命令发送给适当的操纵装置,以便加速或减速可移动触点的运动,改变操作时间。

调整操作时间以便在尽可能靠近零电流处断开触点,这假定是对称的且处于恒频。尽管相对于前述方法来说已经取得了技术上的进步,但所提出的解决方案不适于也不能够在与负载类型无关的情况下有效控制闭合操作的执行;而且,由于该方案是基于具有对称电流/电压和恒频前提之上的,因此不能有效处理故障状况和出现瞬态的状况。

最后,可以断言,虽然实现了他们的设计任务,但本领域的现有解决方案不能保证选择灵活恰当地适应于负载类型、网络类型和所完成的操作类型的最佳时刻。

本发明的首要任务是提供一种断开/闭合操作元件的监控设备,操作元件例如是断路器、切断开关或类似物,它们能在考虑了中性状态、网络及负载特性和将完成的操作类型后选择最佳操作时刻。

作为本任务的一部分,本发明的一个目的是提供一种能通过执行自适应策略选择最佳操作时刻的监控设备。

本发明的另一目的是提供一种能在易于开发并易于付诸实施的策略之后选择最佳操作时刻的监控设备。

本发明的再一目的但非最后一个目的是提供一种易于以低成本制造的监控设备。

通过一种用于操纵装置以断开/闭合操作元件的监控设备,本发明任务以及下文更为清晰可见的这些以及其他目的得以实现,所述监控设备包括电流和电压测量装置以及执行以下功能的处理单元,所述功能如下:

-确定完成断开/闭合操作的最佳电流和/或电压值;

-在操作命令和预算之后,确定电流或电压假定为所述最佳值的一系列时刻;

-确定包含所确定的一系列时刻中其中一个时刻的时窗,以断开/闭合所述操作元件;

-基于所确定的时窗和所述电气操作元件的操作时间向所述操纵装置发送命令。

本发明的监控设备的特征在于利用自适应程序确定所述最佳值,自适应程序包括以下阶段:

-测量断开/闭合操作之后的电气瞬态和/或向电网中注入适当信号之后产生的电气瞬态;

-基于从测量所述电气瞬态所得信息和先前保存在所述处理单元内的可能的操作配置更新所述完成断开/闭合操作的最佳电流或电压值。

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