電路測(cè)試閉合器的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2006年10月3日，申請(qǐng)?zhí)枮?00680039930. 1(國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮?PCT/US2006/038472)，發(fā)明名稱(chēng)為"具有浪涌電流意識(shí)的電路測(cè)試閉合器裝置及方法"的專(zhuān) 利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及在電路閉合前提供電路測(cè)試功能的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 電路中斷和重合設(shè)備用來(lái)隔離配電系統(tǒng)中的故障狀態(tài)，并且一旦清除了故障狀態(tài) 則重合該電路。配電系統(tǒng)中的故障可能由于多種原因而發(fā)生，并且典型地為瞬時(shí)故障。故 障的檢測(cè)和隔離減輕了故障對(duì)系統(tǒng)的損害。故障后電路的自動(dòng)重合使配電系統(tǒng)快速返回正 常操作，并且無(wú)需操作者干預(yù)。
[0004] 重合器設(shè)備可以被設(shè)計(jì)為在故障中斷后進(jìn)行操作，以重合故障過(guò)的線(xiàn)路或多條線(xiàn) 路。重合后，如果故障未被清除，則重合器設(shè)備將檢測(cè)故障并再次進(jìn)行操作以打開(kāi)并隔離該 故障。在確定故障為持久故障（即為需要修理干預(yù)的故障）并且重合器封鎖以隔離該故障 之前，閉合、故障感應(yīng)以及重開(kāi)處理可能幾次發(fā)生。
[0005] 然而，重合回故障的處理具有有害的影響，可能使配電電路和連接的負(fù)載重復(fù)遭 受故障電流和其他潛在的損害電流異常。鑒于重合器設(shè)備的閉合、感應(yīng)、重開(kāi)操作性質(zhì)，在 故障清除或重合器被封鎖之前，這可能幾次發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對(duì)常規(guī)技術(shù)的現(xiàn)狀作出，用以克服或緩解常規(guī)技術(shù)中存在的一個(gè)或更多 個(gè)缺陷，至少提供一種有益的選擇。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種閉合配電電路的方法，所述方法包括：通過(guò)瞬 間閉合所述電路在所述電路中生成測(cè)試信號(hào)；根據(jù)所述測(cè)試信號(hào)確定故障的存在；以及在 不存在故障時(shí)閉合所述電路。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種電路測(cè)試閉合器，所述電路測(cè)試閉合器包 括：耦合在配電系統(tǒng)的供給側(cè)和負(fù)載側(cè)之間的故障隔離開(kāi)關(guān)設(shè)備；以及耦合到所述開(kāi)關(guān)設(shè) 備的電流脈沖生成器，所述電流脈沖生成器在故障隔離后在所述配電系統(tǒng)中生成用于測(cè)試 所述配電系統(tǒng)的、具有一個(gè)或兩個(gè)電流環(huán)的電流脈沖。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1是圖示配電體系結(jié)構(gòu)的單個(gè)線(xiàn)路和該配電體系結(jié)構(gòu)內(nèi)單個(gè)線(xiàn)路故障的電路 圖。
[0010] 圖2是故障電流波形和確定持久線(xiàn)路故障的對(duì)應(yīng)測(cè)試脈沖序列的圖示。
[0011] 圖3是故障電流波形和確定瞬時(shí)線(xiàn)路故障與服務(wù)恢復(fù)的對(duì)應(yīng)測(cè)試脈沖序列的圖 不O
[0012] 圖4描述了圖示故障測(cè)試和服務(wù)恢復(fù)的處理的流程圖。
[0013] 圖5是響應(yīng)于測(cè)試脈沖的電壓和電流環(huán)波形的圖示。
[0014] 圖6和圖7是響應(yīng)于指示針對(duì)給定負(fù)載狀態(tài)的持久故障和瞬時(shí)故障的測(cè)試脈沖的 電流波形的附加圖示。
[0015] 圖8是根據(jù)這里描述的一種實(shí)施方式適合于提供測(cè)試脈沖的電路測(cè)試閉合器的 示意性剖面圖。
[0016] 圖9是圖8中圖示的電路測(cè)試閉合器的致動(dòng)部分的放大圖。
[0017] 圖10是適合用于圖8中圖示的電路測(cè)試閉合器的致動(dòng)部分的可替換實(shí)施方式的 放大圖。
[0018] 圖11是根據(jù)這里描述的另一種實(shí)施方式適合于提供測(cè)試脈沖的電路測(cè)試閉合器 的示意性剖面圖。
[0019] 圖12是處于已致動(dòng)狀態(tài)的圖11中圖示的電路測(cè)試閉合器的示意性剖面圖。
[0020] 圖13是根據(jù)這里描述的另一種實(shí)施方式的電路測(cè)試閉合器的框圖。
[0021] 圖14是圖13的電路測(cè)試閉合器的部分的一種實(shí)施方式的原理表示。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 電路測(cè)試閉合器能夠閉合中壓（MV)配電電路并在下一電流零點(diǎn)處中斷產(chǎn)生的電 流。電路測(cè)試閉合器具有由其支配的電流和電壓測(cè)量元件，或者為其必備的感應(yīng)元件或者 由外部感應(yīng)元件所提供。一旦檢測(cè)到線(xiàn)路故障，則電路測(cè)試閉合器可操作來(lái)斷開(kāi)接觸以隔 離該故障。接著，電路測(cè)試閉合器測(cè)試故障的線(xiàn)路來(lái)確定該故障是否被清除。如果故障已 經(jīng)清除，電路測(cè)試閉合器重合線(xiàn)路以恢復(fù)服務(wù)。可以以使電流異常最小化的方式完成閉合。 如果故障是持久性的，則在測(cè)試協(xié)議完成后，閉合器被封鎖、隔離故障直到可以做出修理。
[0023] 根據(jù)這里描述的一種或更多種實(shí)施方式的電路測(cè)試閉合器可以包括控制器以及 包含操作程序的機(jī)器可讀介質(zhì)，或者可以例如通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信適當(dāng)?shù)劓溄拥揭豢刂破?，所?控制器包括包含操作程序的機(jī)器可讀介質(zhì)。故障隔離后，控制器允許電路測(cè)試閉合器在重 合之前系統(tǒng)地測(cè)試配電電路。系統(tǒng)測(cè)試可以包括生成測(cè)試電流脈沖的短閉合序列，可以評(píng) 估所述測(cè)試電流脈沖來(lái)確定線(xiàn)路的故障狀態(tài)。此外，控制器可以協(xié)調(diào)脈沖時(shí)刻和隨后的線(xiàn) 路閉合，以減小電流異常的可能性并確保遏制（quench)由測(cè)試電流環(huán)引起的電?。╝rc)。
[0024] 參照?qǐng)D1，配電系統(tǒng)100包括交流電（電能）源102。如圖1中所描述，所述源為 來(lái)自高壓配電源的降壓變壓器，所述高壓配電源由對(duì)輔助配電網(wǎng)絡(luò)106進(jìn)行饋送的發(fā)生源 (generationsource)(未描繪）提供。所述輔助配電網(wǎng)絡(luò)包括通過(guò)保險(xiǎn)絲或電路斷路設(shè)備 110耦合到變壓器104的配電總線(xiàn)108。配電總線(xiàn)108供給多個(gè)配電線(xiàn)路112、114、116以 及118,每個(gè)所述配電線(xiàn)路通過(guò)保險(xiǎn)絲或電路斷路設(shè)備（例如設(shè)備120)耦合到配電總線(xiàn)。 為了進(jìn)行圖示，和電容負(fù)載124 -樣，多個(gè)典型電感/電阻負(fù)載（例如多個(gè)負(fù)載）通過(guò)保險(xiǎn) 絲或電路斷路設(shè)備（例如設(shè)備122)被耦合到配電線(xiàn)路112。線(xiàn)路112可以通過(guò)電路測(cè)試閉 合器130分割成第一部分126和第二部分128。線(xiàn)路112還可以通過(guò)另一電路測(cè)試閉合器 132連接到第二電能源（未描繪）。此外，雖然這些線(xiàn)路被示出為單個(gè)導(dǎo)線(xiàn)，但是應(yīng)理解，這 些線(xiàn)路可以表示多相交流電配電系統(tǒng)的多個(gè)相，例如三相。在這種安排中，典型地針對(duì)每個(gè) 相提供電路測(cè)試閉合器。
[0025] 如果線(xiàn)路112,或者線(xiàn)路112的任意相出現(xiàn)故障，例如耦合到地134,則電路測(cè)試閉 合器130可操作來(lái)檢測(cè)故障134并斷開(kāi)以將該故障與能量源隔離開(kāi)。如果故障出現(xiàn)在電路 測(cè)試閉合器130和能量源之間，則電路測(cè)試閉合器可操作來(lái)將線(xiàn)路112的第二部分128與 能量源隔離開(kāi)，從而第二部分128可以通過(guò)閉合電路測(cè)試閉合器132來(lái)耦合到第二能量源， 由此至少恢復(fù)配電網(wǎng)絡(luò)100內(nèi)的部分服務(wù)。
[0026] 電路測(cè)試閉合器130可以操作來(lái)以任何合適和已知的方式檢測(cè)故障，例如在預(yù)定 數(shù)目的循環(huán)（cycle)內(nèi)檢測(cè)在閾值之上的電流。電路測(cè)試閉合器130檢測(cè)初始故障134的 方式對(duì)于電路測(cè)試閉合器130的整個(gè)操作來(lái)說(shuō)并不重要，可以采用任何合適的故障檢測(cè)方 法。參照?qǐng)D2,在三相配電網(wǎng)絡(luò)200中，存在三相202、204以及206。至少兩個(gè)循環(huán)中存在 過(guò)量電流，這表明相204中有故障。該故障導(dǎo)致電路測(cè)試閉合器（諸如與三相202、204以 及206中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的電路測(cè)試閉合器130)斷開(kāi)，以隔離該故障。接著，在開(kāi)始重合 處理之前，電路測(cè)試閉合器開(kāi)始確定故障是否被清除的過(guò)程。
[0027] 盡管測(cè)試處理可以以三相中的任意一相開(kāi)始，但可預(yù)測(cè)故障出現(xiàn)在哪一相上并以 該相開(kāi)始該處理。在沒(méi)有此知識(shí)的情況下，可以使用反復(fù)試驗(yàn)處理。即，可以測(cè)試第一相 202,如果未發(fā)現(xiàn)故障，則可以測(cè)試第二相204等等，直到發(fā)現(xiàn)一相具有持久故障或者所有 三相都沒(méi)有故障（這指示故障已經(jīng)清除）。圖2通過(guò)電流脈沖、測(cè)試電流環(huán)或"查驗(yàn)（ping) " 的方式圖示了線(xiàn)路測(cè)