專利名稱：用于監(jiān)測(cè)電氣開關(guān)設(shè)備的操作的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)大體上涉及電氣開關(guān)設(shè)備，并且更具體地說(shuō)，涉及一種用于監(jiān)測(cè)電氣開關(guān)設(shè)備(SWitchgear)的操作的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)配電系統(tǒng)中，由發(fā)電公司產(chǎn)生的功率可供給至工業(yè)或商業(yè)設(shè)施以用于分配到工業(yè)或商業(yè)設(shè)施中。至少某些已知的配電系統(tǒng)使用開關(guān)設(shè)備將功率分到分支電路中，分支電路將功率供給至工業(yè)設(shè)施的各個(gè)部分。通常，在各分支電路中提供了電路斷路器以有助于保護(hù)分支電路中的設(shè)備。另外，各分支電路中的電路斷路器可有助于最大程度地減少設(shè)備故障，因?yàn)榭稍诓挥绊懫渌?fù)載的條件下激勵(lì)或去激勵(lì)特定負(fù)載。至少某些已知的電路斷路器使用電子器件來(lái)監(jiān)測(cè)流過(guò)分支電路的電流，并且如果所監(jiān)測(cè)的電流超過(guò)預(yù)定值時(shí)跳脫斷路器。已知的電子電路斷路器是可調(diào)節(jié)的，并且可包括聯(lián)接至一個(gè)或多個(gè)電流傳感器的保護(hù)模塊。這樣的模塊連續(xù)地監(jiān)測(cè)數(shù)字化的電流值，并將這些值同這樣的曲線相比較，該曲線限定了可存在低水平和高水平的過(guò)載電流條件的可容許時(shí)間范圍。例如，如果過(guò)載電流條件已經(jīng)保持得比預(yù)定的可容許時(shí)間范圍更長(zhǎng)，則跳脫斷路器。然而，在某些情況下，可能不正確地跳脫斷路器，因?yàn)榫_的電流讀取可受測(cè)量?jī)x表本身影響。例如，電流互感器飽和可產(chǎn)生誤差，即使在使用低負(fù)荷的靜態(tài)繼電器時(shí)。至少某些已知的電路斷路器使用保護(hù)模塊來(lái)監(jiān)測(cè)和控制其它類型的故障，例如過(guò)電壓或欠電壓條件和/或失相或不平衡。這樣的保護(hù)模塊常常需要將原始的電信號(hào)(例如那些由儀表傳感器傳送的、被翻譯成可被斷路器保護(hù)模塊使用的調(diào)節(jié)信號(hào))。電氣參數(shù)的測(cè)量的精度有助于確保不超過(guò)功率設(shè)計(jì)限制，同時(shí)在瞬變條件期間保持設(shè)備在工作。為了有助于改進(jìn)測(cè)量精度，在保護(hù)性儀表的構(gòu)造中可使用高質(zhì)量并且穩(wěn)定的構(gòu)件。然而，這樣的構(gòu)件增加生產(chǎn)成本。用于改進(jìn)精度的另一技術(shù)需要補(bǔ)償儀表系統(tǒng)的測(cè)量能力方面的已知的或估計(jì)的誤差。一旦誤差被量化，那么可引入抵消電路以平衡超出該系統(tǒng)的誤差。然而，這種技術(shù)常常難以實(shí)施，并且可導(dǎo)致增加的誤差或者較少可預(yù)測(cè)誤差被引入系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種包括電流互感器的儀表互感器，該電流互感器設(shè)置為用以聯(lián)接到負(fù)載上并且產(chǎn)生與流過(guò)該負(fù)載的電流成比例的模擬信號(hào)。該儀表互感器還包括保護(hù)模塊以及聯(lián)接到電流互感器上的數(shù)字化模塊。該數(shù)字化模塊設(shè)置為用以接收與模擬信號(hào)成比例的輸入信號(hào)并將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字化模塊包括同步模塊和光纖接口模塊，該同步模塊用于產(chǎn)生至少一個(gè)定時(shí)信號(hào)，該光纖接口模塊被聯(lián)接至保護(hù)模塊和同步模塊以用于將數(shù)字信號(hào)傳送至保護(hù)模塊。在另一實(shí)施例中，提供了一種數(shù)字化模塊，其設(shè)置為用以聯(lián)接到電流互感器和保護(hù)模塊上。該數(shù)字化模塊包括電流至電壓轉(zhuǎn)換器模塊，其設(shè)置為用以接收與由電流互感器所產(chǎn)生的信號(hào)成比例的輸入信號(hào)并將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。該數(shù)字化模塊還包括同步模塊和光纖接口模塊，該同步模塊用于產(chǎn)生至少一個(gè)定時(shí)信號(hào)，該光纖接口模塊被聯(lián)接至保護(hù)模塊和同步模塊以用于將電壓信號(hào)傳送至保護(hù)模塊。在還有另一實(shí)施例中，提供了一種組裝儀表互感器的方法，其包括將電流互感器聯(lián)接到負(fù)載上，其中，電流互感器設(shè)置為用以產(chǎn)生與流過(guò)該負(fù)載的電流成比例的模擬信號(hào)。 數(shù)字化模塊被聯(lián)接到電流互感器上，其中，該數(shù)字化模塊設(shè)置為用以接收與模擬信號(hào)成比例的輸入信號(hào)并將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字化模塊包括同步模塊和光纖接口模塊，該同步模塊用于產(chǎn)生至少一個(gè)定時(shí)信號(hào)，該光纖接口模塊被聯(lián)接至同步模塊。保護(hù)模塊通過(guò)光纖接口模塊聯(lián)接至數(shù)字化模塊。


圖1是已知的儀表互感器組件的示意圖。圖2是可用于監(jiān)測(cè)開關(guān)設(shè)備的示例性儀表互感器組件的示意圖。圖3是可用于監(jiān)測(cè)開關(guān)設(shè)備的儀表互感器組件的備選實(shí)施例的示意圖。圖4是可供圖2或圖3中所示的儀表互感器組件使用的示例性儀表互感器的示意圖。項(xiàng)目清單
12母線(busbar)13環(huán)形核芯(toroidal core)14電流互感器15電氣繞組16電氣終端17導(dǎo)體18電氣終端19導(dǎo)體40伩表互感器組件42開關(guān)設(shè)備母線44電流互感器46電氣終端48電氣終端
權(quán)利要求
1.一種儀表互感器(100)，包括電流互感器(44)，所述電流互感器04)設(shè)置為用以被聯(lián)接到負(fù)載上，和用以產(chǎn)生與流過(guò)所述負(fù)載的電流成比例的模擬信號(hào)； 保護(hù)模塊(106)；數(shù)字化模塊(50)，所述數(shù)字化模塊(50)被聯(lián)接到所述電流互感器上，所述數(shù)字化模塊設(shè)置為用以接收與所述模擬信號(hào)成比例的輸入信號(hào)并將所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，所述數(shù)字化模塊包括同步模塊(140)，所述同步模塊(140)用于產(chǎn)生至少一個(gè)定時(shí)信號(hào)；以及光纖接口模塊(136)，所述光纖接口模塊(136)被聯(lián)接到所述保護(hù)模塊和所述同步模塊上以用于將所述數(shù)字信號(hào)傳送至所述保護(hù)模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀表互感器(100)，其特征在于，所述保護(hù)模塊(106)基于所述數(shù)字信號(hào)而選擇性地激勵(lì)或去激勵(lì)至少一個(gè)繼電器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀表互感器(100)，其特征在于，所述數(shù)字化模塊(50)將所述電流互感器G4)與所述保護(hù)模塊(106)電隔離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀表互感器(100)，其特征在于，所述保護(hù)模塊(106)經(jīng)由至少一個(gè)光纖管路(134)聯(lián)接到所述光纖接口模塊(136)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀表互感器(100)，其特征在于，所述數(shù)字化模塊(50)還包括聯(lián)接在所述電流互感器G4)與所述光纖接口模塊(136)之間的電流至電壓轉(zhuǎn)換器模塊 (124)以用于將所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的儀表互感器(100)，其特征在于，所述數(shù)字化模塊(50)還包括聯(lián)接到所述電流至電壓轉(zhuǎn)換器模塊(124)上的模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊(128)以用于將所述電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的儀表互感器(100)，其特征在于，所述數(shù)字化模塊(50)還包括聯(lián)接到所述模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊(128)和所述光纖接口模塊(136)上的濾波器模塊 (132)以用于過(guò)濾所述數(shù)字信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀表互感器(100)，其特征在于，所述光纖接口模塊(136)設(shè)置為用以使所述數(shù)字信號(hào)與所述至少一個(gè)定時(shí)信號(hào)相關(guān)聯(lián)；以及將所述相關(guān)聯(lián)的信號(hào)傳送至所述保護(hù)模塊(106)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的儀表互感器(100)，其特征在于，所述儀表互感器(100)還包括用戶接口模塊(108)，所述保護(hù)模塊(106)將所述相關(guān)聯(lián)的信號(hào)傳送至所述用戶接口模塊。
10.一種數(shù)字化模塊(50)，所述數(shù)字化模塊(50)設(shè)置為用以被聯(lián)接到電流互感器G4) 和保護(hù)模塊(106)上，所述數(shù)字化模塊包括電流至電壓轉(zhuǎn)換器模塊(IM)，所述電流至電壓轉(zhuǎn)換器模塊(124)設(shè)置為用以 接收與由所述電流互感器產(chǎn)生的信號(hào)成比例的輸入信號(hào)；和將所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)；同步模塊(140)，所述同步模塊(140)用于產(chǎn)生至少一個(gè)定時(shí)信號(hào)；以及光纖接口模塊(136)，所述光纖接口模塊(136)被聯(lián)接到所述保護(hù)模塊和所述同步模塊上以用于將所述電壓信號(hào)傳送至所述保護(hù)模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于監(jiān)測(cè)電氣開關(guān)設(shè)備的操作的方法和裝置。具體而言，一種儀表互感器(100)包括電流互感器(44)，其設(shè)置為用以聯(lián)接到負(fù)載上并產(chǎn)生與流過(guò)該負(fù)載的電流成比例的模擬信號(hào)。該儀表互感器還包括聯(lián)接到電流互感器上的保護(hù)模塊(106)和數(shù)字化模塊(50)，該數(shù)字化模塊設(shè)置為用以接收與模擬信號(hào)成比例的輸入信號(hào)并將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字化模塊包括同步模塊(140)和光纖接口模塊(136)，同步模塊(140)用于產(chǎn)生至少一個(gè)定時(shí)信號(hào)，光纖接口模塊(136)被聯(lián)接到保護(hù)模塊和同步模塊上以用于將數(shù)字信號(hào)傳送至保護(hù)模塊。
文檔編號(hào)G01R19/25GK102347638SQ20111022463
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者P·E·薩瑟蘭 申請(qǐng)人:通用電氣公司