專利名稱：變電所的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將電能從中壓(1到45KV)變換到低壓的變電所。更具體地說， 本發(fā)明涉及串聯(lián)連接在電中壓三相配電線中在所述配電線的三相輸入端子與三相輸出端 子之間的此變電所。
背景技術(shù)：
變電所，也稱為變電中心或二級(jí)變電所，既定用以將電能從中壓變換到低壓。 此變電所本質(zhì)上包括一個(gè)或一個(gè)以上配電變壓器，其具有對(duì)應(yīng)的中壓開關(guān)裝置或切換布 置(通常稱為環(huán)網(wǎng)柜(Ring Main Unit，RMU))，用于將電流從配電線妥善地傳導(dǎo)到變壓 器。變電所具有識(shí)別配電線中或配電變壓器中的短路的位置、隔離故障且及時(shí)恢復(fù)服務(wù) 的能力。這些變電所還含有其它組件或相關(guān)材料，例如開關(guān)裝置、電流和電壓感測裝置 的互連母線連接；開關(guān)裝置、傳感器、計(jì)量裝置、故障指示器和保護(hù)繼電器所需的合適 電介質(zhì)；電信和遙控系統(tǒng)以及低壓面板。
可在圖1中看到常規(guī)變電中心或變電所的單線圖，其展示以下基本組件配電 變壓器4、低壓面板5、多個(gè)開關(guān)8-1、8-2、8-3(稱為開關(guān)裝置或環(huán)網(wǎng)柜(RMU))以及一 組三個(gè)HRC熔絲9。還指示配電線的輸入端子20和輸出端子20’，以及配電變壓器4的 中壓端子30。指出術(shù)語“變電中心”、“變電所”、“二級(jí)變電所”等是根據(jù)本發(fā)明用 于指代電連接在中壓配電線中且通常操作用于將中壓變換成低壓能的任何裝置或設(shè)備。
在圖2中，與圖1所說明的組件相同的組件可在展示其物理布置的側(cè)視圖中看 到。
圖3展示經(jīng)改進(jìn)的常規(guī)變電所的另一單線圖，其中為了與圖1的變電所相比改進(jìn) 服務(wù)性能，已添加了兩個(gè)斷路器6-1和6-2。如先前所提到，盡管從故障分段和定位的觀 點(diǎn)來看是顯著的，但與先前變電所相比，這兩個(gè)斷路器6-1和6-2(—個(gè)用于保護(hù)配電變 壓器4，且一個(gè)用于中壓三相配電線的自動(dòng)分段)的添加具有與雙斷路器配置相關(guān)聯(lián)的成 本增加的缺點(diǎn)。
目前，主要用于連接、斷開和旁路配電變壓器的開關(guān)裝置(RMU)通常包含 如(例如)圖1中所示的三個(gè)開關(guān)8-1、8-2、8-3(更具體地說，負(fù)載斷開故障造成 (LoadBreak Fault Make, LBFM)開關(guān))的組合，根據(jù)圖1的單線圖，其主要使用SF6作 為絕緣和電流中斷電介質(zhì)與HRC (高斷裂能力)熔絲9用于變壓器保護(hù)，在圖1的單線圖 中，展示三個(gè)LBFM開關(guān)8-1、8-2、8_3、三個(gè)HRC熔絲9、變壓器中壓端子30以及輸 入配電線端子20和輸出配電線端子20’之間的常規(guī)互連示意圖。
O ·歐瑪嘉寶(O.Ormazabal)揭示圖1中所示的典型變電所，所涉 及的所有組件的互連方案的單線圖在第1頁第21到61行以及第4頁第4到13中有詳細(xì) 描述。
MERLIN GERIN的FR2!341972在圖1禾Π圖2中揭示典型變電所的物理布局。
此項(xiàng)技術(shù)中已知，HRC熔絲9的不穩(wěn)定操作(配電變壓器中無故障)是對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員造成大量麻煩的服務(wù)操作的原因；這些熔絲被認(rèn)為在高達(dá)85%的情況下會(huì) 不合邏輯地操作。在未接地和彼得森線圈接地配電線和系統(tǒng)中，接地故障大多數(shù)實(shí)質(zhì)上 低于配電變壓器負(fù)載電流，且因此HRC熔絲無法保護(hù)變壓器抵抗接地故障，根據(jù)統(tǒng)計(jì)， 接地故障占變壓器中的故障的95 %。
另一方面，LBFM開關(guān)在閉合以抵抗故障時(shí)具有有限的工作操作數(shù)目，且其操 作取決于其先前活動(dòng)。因此，當(dāng)手動(dòng)閉合此開關(guān)以抵抗通電配電線上的故障時(shí)，操作者 不知道此開關(guān)的未來可靠性。
此外，LBFM開關(guān)的所提到的不足之處導(dǎo)致以下缺點(diǎn)高壓/中壓(HV/MV)供 電所主配電線斷路器的大量操作(自動(dòng)和手動(dòng))，從而對(duì)受影響的配電線所供應(yīng)的消費(fèi)者 造成較長的停工周期和較長的煩擾。而且，在定位到故障之前，整個(gè)配電線被關(guān)閉，從 而導(dǎo)致延長的停工(小時(shí)/客戶/年)；因此公共事業(yè)必須因每年的停工的累積而支付繁 重的罰款。
一種可能的已知解決方案是使用基于SCADA的系統(tǒng)。與這些系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的缺 點(diǎn)是需要遠(yuǎn)程操作的機(jī)動(dòng)化LBFM開關(guān)以及遠(yuǎn)程故障指示器，其導(dǎo)致關(guān)于電動(dòng)機(jī)、故障 指示器、數(shù)據(jù)或電信網(wǎng)絡(luò)、RTU等的基礎(chǔ)設(shè)施成本逐漸增加。另外，LBFM開關(guān)的有限 的工作壽命的不便之處仍未得到解決，因此有必要使用HV/MV供電所主配電線斷路器 作為具有如上文所述的負(fù)面結(jié)果的僅有自動(dòng)短路中斷裝置，且所使用的電信基礎(chǔ)設(shè)施展 示數(shù)據(jù)傳輸特有的缺點(diǎn)。
由于這些變電所中的大多數(shù)都服務(wù)市區(qū)，其中房地產(chǎn)的價(jià)值非常高，且空間的 可用性極其有限，所以對(duì)優(yōu)化變電中心的大小，且更明確地說優(yōu)化中壓開關(guān)裝置的大小 的需要導(dǎo)致使用SF6作為中斷與絕緣電介質(zhì)來代替空氣，從而在減小變電中心的總體大 小方面具有極佳成果。然而，根據(jù)關(guān)于氣候變化的京都協(xié)議(Kyotoprotocol)，SF6被文 件證明為非常有效力的溫室氣體，且因此顯然需要減少或可能消除其使用。
SF6中的電負(fù)載電流中斷產(chǎn)生有毒材料，且需要特殊的預(yù)防措施來處置和維持用 過的開關(guān)裝置，否則會(huì)發(fā)生事故。
電力公用事業(yè)監(jiān)視和登記SF6含量的壓力在許多國家正成為昂貴的義務(wù)。
出于上文所提到的所有原因，消除SF6的使用而不增加變電中心的總體大小的 替代方案被積極推行。
可代替SF6而使用的另一電介質(zhì)是礦物或硅酮油或酯，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)在變壓器 中用作電介質(zhì)或固體絕緣物。
這些電介質(zhì)流體具有的局限之處是難以滿足根據(jù)相關(guān)IEC標(biāo)準(zhǔn)的“內(nèi)部電弧測 試”，且因此不可能簡單地用這些電介質(zhì)流體來替代SF6，而不對(duì)變電所開關(guān)裝置和組件 的常規(guī)互連系統(tǒng)作出修改且對(duì)電設(shè)備容器作出適當(dāng)設(shè)計(jì)。
為了增加中壓配電線中且更具體地說除HV/MV供電所中的主饋電線斷路器之 外的未接地的電纜配電網(wǎng)絡(luò)中的可靠性，需要若干其它斷路器沿配電線與主饋電線斷路 器串聯(lián)，以便增加自動(dòng)分段點(diǎn)的數(shù)目，其將通過更快地識(shí)別故障的位置、自動(dòng)地重新配 置網(wǎng)絡(luò)且使受電力故障影響的客戶減到最少來改進(jìn)可靠性。為此，若干電公用事業(yè)用真 空斷路器6-1來代替SF6LBFM開關(guān)中的一者(如圖3所示)，而不修改變電中心的常規(guī) 互連系統(tǒng)。
為了減少HRC熔絲9的不穩(wěn)定誤動(dòng)作的后果，且保護(hù)中壓配電線抵御配電變壓 器中的接地故障(其在未接地或彼得森線圈接地配電線或系統(tǒng)的情況下，無法由HRC熔 絲9識(shí)別)，若干電公用事業(yè)用真空斷路器6-2來代替圖1和圖2中所示的通常使用的SF6 負(fù)載斷路開關(guān)8-3與HRC熔絲9的組合，如圖3所示，而根本不改變變電所的現(xiàn)有常規(guī) 互連系統(tǒng)。組件(兩個(gè)中壓斷路器)的成本、變電所占用面積(與常規(guī)情況相同)以及 SF6的使用(其無法被消除)是這種解決方案的缺點(diǎn)中的一些缺點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設(shè)法提供一種在配電變壓器、中壓開關(guān)裝置以及配電線的輸入和輸出端 子之間的互連方案，其實(shí)施將滿足配電線和變壓器保護(hù)要求，消除HRC熔絲且提供自動(dòng) 線路分段，從而以成本高效方式顯著增加服務(wù)質(zhì)量，并且消除SF6的使用，同時(shí)維持緊 湊的變電所。本發(fā)明還設(shè)法提供用于所述開關(guān)裝置且任選地包含變壓器的適當(dāng)容器，當(dāng) 使用空氣、SF6、礦物或硅酮油、酯或固體材料作為電絕緣媒介時(shí)，其將滿足相關(guān)IEC標(biāo) 準(zhǔn)強(qiáng)加的內(nèi)部電弧測試條件的要求。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種變電所，其將電能從中壓變換到低壓，所述變電所串聯(lián) 連接在電中壓三相配電線中位于該配電線的三相輸入端子與三相輸出端子之間。所述變 電所進(jìn)一步包括中壓斷路器，其跨越中壓開關(guān)裝置的至少一部分的端子而并聯(lián)電連接， 且所述斷路器也與中壓配電線串聯(lián)電連接在配電線的三相輸入端子與三相輸出端子之 間。而且，中壓斷路器手動(dòng)地和/或電地和/或自動(dòng)地與中壓開關(guān)裝置互鎖。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，變電所的中壓開關(guān)裝置包括三位置(a_關(guān)_b)負(fù)載 斷路開關(guān)，其一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)電連接到至少一個(gè)配電變壓器的三相中壓端子；其第 一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)連接到斷路器的第一組三個(gè)襯套，且連接到三位置無負(fù)載斷開與接地 開關(guān)的第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)；且其第三組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到斷路器的第二組三個(gè)襯 套，且連接到另一個(gè)三位置無負(fù)載斷開與接地開關(guān)的第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)，使得三位置 無負(fù)載斷開與接地開關(guān)的接地的那組三個(gè)靜止觸點(diǎn)與地電連接，且三位置無負(fù)載斷開與 接地開關(guān)的一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)連接到配電線的三相輸入端子，且所述另一個(gè)三位置無 負(fù)載斷開與接地開關(guān)的一組接地的三個(gè)靜止觸點(diǎn)與地電連接，且所述另一個(gè)三位置無負(fù) 載斷開與接地開關(guān)的一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)電連接到配電線的三相輸出端子，且接地開關(guān) 電連接到三位置(a_關(guān)_b)負(fù)載斷路開關(guān)的所述組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)，其電連接到至少一個(gè) 配電變壓器的三相中壓端子。
根據(jù)如先前段落中所陳述的本發(fā)明的另一實(shí)施例，接地開關(guān)被消除，且三位置 負(fù)載斷路開關(guān)電連接在至少一個(gè)配電變壓器的三相中壓端子與三位置負(fù)載斷路與接地開 關(guān)之間，使得三位置負(fù)載斷路開關(guān)的一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)與地電連接，三位置負(fù)載斷路開 關(guān)的另一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)連接到開關(guān)三位置負(fù)載斷路與接地的所述組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)， 且三位置負(fù)載斷路開關(guān)的一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)電連接到至少一個(gè)配電變壓器的中壓端 子。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，兩個(gè)接地開關(guān)分別電連接到三位置負(fù)載斷路與接地 開關(guān)的兩組三個(gè)靜止觸點(diǎn)，兩個(gè)三位置無負(fù)載斷開與接地開關(guān)均被消除，且中壓斷路器 為中壓類型；可抽出的斷路器的襯套分別直接電連接到配電線的三相輸入端子和三相輸出端子。
根據(jù)如先前段落中所陳述的本發(fā)明的另一實(shí)施例，接地開關(guān)被移除，且三位置 負(fù)載斷路與接地開關(guān)電連接在至少一個(gè)配電變壓器的三相中壓端子與三位置(a_關(guān)_b)負(fù) 載斷路開關(guān)之間，使得三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)的一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)與地電連接，三 位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)的另一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到三位置(a_關(guān)_b)負(fù)載斷路開關(guān) 的所述組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)，且三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)的一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)電連接 到至少一個(gè)配電變壓器的三相中壓端子。
根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)以及連接到三位置負(fù)載 斷路與接地開關(guān)的兩個(gè)接地開關(guān)被移除，且另外兩個(gè)三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)電連接 在至少一個(gè)配電變壓器的三相中壓端子與可抽出中壓斷路器之間，使得所述另外三位置 負(fù)載斷路與接地開關(guān)中的一者的第一組靜止觸點(diǎn)電連接到至少一個(gè)配電變壓器的三相中 壓端子，所述另外三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)中的一者的第二組靜止觸點(diǎn)與地電連接， 且所述另外三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)中的所述一者的一組可移動(dòng)的三個(gè)靜止觸點(diǎn)連接 到可抽出斷路器的第一組三個(gè)襯套，其直接電連接到配電線的三相輸入端子，所述另外 三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)中的另一者的第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到至少一個(gè)配電變 壓器的三相中壓端子，所述另外三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)中的所述另一者的第二組三 個(gè)靜止觸點(diǎn)與地電連接，且所述另外三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)中的所述另一者的一組 可移動(dòng)的三個(gè)靜止觸點(diǎn)連接到可抽出斷路器的第二組三個(gè)襯套，其直接電連接到配電線 的三相輸出端子。兩個(gè)負(fù)載制動(dòng)與接地開關(guān)的互鎖功能是當(dāng)一個(gè)開關(guān)的負(fù)載斷路觸點(diǎn)閉 合(N.C.)時(shí)，另一開關(guān)的負(fù)載斷路觸點(diǎn)斷開(N.O.)，且反之亦然。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，接地開關(guān)被移除，且三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)電 連接在配電變壓器與三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)之間，使得所述開關(guān)的所述靜止觸點(diǎn)組 中的一個(gè)觸點(diǎn)與地電連接，所述開關(guān)的另一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到分別彼此電連接的 開關(guān)的相應(yīng)組靜止觸點(diǎn)，且所述開關(guān)的一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)電連接到至少一個(gè)配電變壓 器的三相中壓端子。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例三位置(a_關(guān)_b)負(fù)載斷路開關(guān)以及三位置無負(fù)載斷 開、接地開關(guān)被移除；兩個(gè)三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)電連接在至少一個(gè)配電變壓器的 三相中壓端子與中壓真空斷路器之間，使得所述開關(guān)的第一組靜止觸點(diǎn)電連接到至少一 個(gè)配電變壓器的三相中壓端子，所述開關(guān)的第二組靜止觸點(diǎn)與地電連接，且所述開關(guān)的 一組可移動(dòng)的三個(gè)靜止觸點(diǎn)連接到斷路器的第一組三個(gè)襯套，所述開關(guān)的第一組三個(gè)靜 止觸點(diǎn)電連接到至少一個(gè)配電變壓器的三相中壓端子，所述開關(guān)的第二組三個(gè)靜止觸點(diǎn) 與地電連接，且所述開關(guān)的一組可移動(dòng)的三個(gè)靜止觸點(diǎn)連接到可抽出斷路器的第二組三 個(gè)襯套；且兩個(gè)斷開開關(guān)電連接，使得第一斷開開關(guān)的第一組三個(gè)觸點(diǎn)電連接到斷路器 的第一組三個(gè)襯套，且電連接到開關(guān)的一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)，且第一斷開開關(guān)的第二組 觸點(diǎn)電連接到配電線的三相輸入端子，且第二斷開開關(guān)的第一組三個(gè)觸點(diǎn)電連接到斷路 器的第二組三個(gè)襯套且電連接到開關(guān)的所述組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)，且第二斷開開關(guān)的第二 組觸點(diǎn)電連接到配電線的三相輸出端子。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，接地開關(guān)被移除，且三位置斷路負(fù)載與接地開關(guān)電 連接在配電變壓器與三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)之間，使得所述開關(guān)的一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)與地電連接，所述開關(guān)的另一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到分別彼此電連接的開關(guān)的相應(yīng) 組三個(gè)靜止觸點(diǎn)，且所述開關(guān)的一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)電連接到至少一個(gè)配電變壓器的三 相中壓端子。
根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，兩個(gè)雙位置負(fù)載斷路開關(guān)分別代替兩個(gè)三位置負(fù)載 斷路與接地開關(guān)，使得所述負(fù)載斷路開關(guān)的第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到至少一個(gè)配電 變壓器的三相中壓端子，且所述開關(guān)的第二組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)電連接到斷路器的第一組 三個(gè)襯套，且所述開關(guān)的第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到至少一個(gè)配電變壓器的三相中壓 端子，且所述開關(guān)的第二組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)電連接到斷路器的第二組三個(gè)襯套，兩個(gè)三 位置無負(fù)載斷開與接地開關(guān)分別代替所述兩個(gè)斷開開關(guān)，使得所述開關(guān)的接地的那組三 個(gè)靜止觸點(diǎn)與地電連接，開關(guān)的另一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到斷路器的第一組三個(gè)襯 套，且電連接到開關(guān)的第二組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)，且所述開關(guān)的一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)連接 到配電線的三相輸入端子，且所述開關(guān)的所述組接地的三個(gè)靜止觸點(diǎn)與地電連接，開關(guān) 的另一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到斷路器的第二組三個(gè)襯套且電連接到開關(guān)的第二組三個(gè) 可移動(dòng)觸點(diǎn)，且所述開關(guān)的所述組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)連接到配電線的三相輸出端子。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，接地開關(guān)被移除，且三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)電 連接在配電變壓器與負(fù)載斷路開關(guān)之間，使得所述開關(guān)的一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)與地電連 接，所述開關(guān)的另一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到分別彼此電連接的開關(guān)的兩個(gè)相應(yīng)組的三 個(gè)靜止觸點(diǎn)，且所述開關(guān)的所述組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)電連接到至少一個(gè)配電變壓器的三相 中壓端子。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，所述開關(guān)裝置的至少一部分包括V刀片型三位置 斷開、接地與負(fù)載斷路開關(guān)，其一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)電連接到配電線的三相輸入端子， 具有變壓器電流負(fù)載制動(dòng)能力的第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到至少一個(gè)配電變壓器的三 相中壓端子，第二組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到斷路器的第一組三個(gè)襯套，且接地的第三組 三個(gè)靜止觸點(diǎn)與地電連接；另一V刀片型三位置斷開、接地與負(fù)載斷路開關(guān)，其一組三 個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)電連接到配電線的三相輸出端子，具有變壓器電流負(fù)載制動(dòng)能力的第一組 三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到至少一個(gè)配電變壓器的三相中壓端子，第二組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連 接到真空斷路器的第二組襯套，且所述開關(guān)的接地的第三組靜止觸點(diǎn)與地電連接；以及 任選的接地開關(guān)，其電連接到至少一個(gè)配電變壓器的三相中壓端子。3A與3A’之間的 互鎖功能是這樣的當(dāng)開關(guān)3A的負(fù)載斷路刀片處于連接輸入線端子20與變壓器端子30 的位置(N.C.)時(shí)，3A’的相應(yīng)負(fù)載斷路刀片將處于斷開位置(N.O.)，且反之亦然。
根據(jù)如先前段落中所陳述的本發(fā)明的另一實(shí)施例，接地開關(guān)被移除，且三位置 負(fù)載斷路與接地開關(guān)電連接在配電變壓器與兩個(gè)V刀片型三位置斷開、接地與負(fù)載斷路 開關(guān)之間，使得所述開關(guān)的一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)與地電連接，所述開關(guān)的另一組三個(gè)靜止 觸點(diǎn)電連接到分別彼此電連接的開關(guān)的相應(yīng)組靜止觸點(diǎn)，且所述開關(guān)的所述組三個(gè)可移 動(dòng)觸點(diǎn)連接到至少一個(gè)配電變壓器的三相中壓端子。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，上文所提到的開關(guān)中的至少一者為中壓類型。
根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，上文所提到的開關(guān)中的至少一者為低額定安培數(shù)類型。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述低額定安培數(shù)具有100A的最大值。13
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，上文所提到的開關(guān)中的至少一者為故障造成類型。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，上文所提到的開關(guān)是根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，用于所述開關(guān)和斷路器的電介質(zhì)是空氣、酯、礦物 或硅酮油、固體電介質(zhì)和SF6中的一者或其組合。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，斷路器和不同開關(guān)均位于同一容器中，各自具有其 對(duì)應(yīng)的電介質(zhì)；且所述容器通過位于靠近或在容器底部的至少一個(gè)壓力通風(fēng)口而連接到 子容器。所述至少一個(gè)配電變壓器可位于所述容器內(nèi)部。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，所述容器填充有無氧電介質(zhì)流體，且所述子容器填 充有空氣或填充有無氧氣體以及(任選地)吸熱材料。所述無氧氣體可為氮?dú)狻?br> 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，子容器具備連接子容器與另一子容器的至少一個(gè)另 外通風(fēng)口，所述子容器中的每一者填充有無氧氣體或空氣以及(任選地)吸熱材料。而 且，所述另一子容器經(jīng)構(gòu)造以形成從所述至少一個(gè)通風(fēng)口到至少一個(gè)任選通風(fēng)口的冷卻 曲徑，所述通風(fēng)口以級(jí)聯(lián)方式操作。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，斷路器位于其自己的包圍體中(在容器外部)，為可 抽出類型，且通過一組六個(gè)饋通斷路器襯套連接到上文所提到的開關(guān)。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，容器具備一組六個(gè)襯套，用于與中壓配電線的三 相輸入端子和三相輸出端子的連接；一組額外的類似的三個(gè)襯套，用于斷路器與電纜的 連接；以及一組三個(gè)襯套，用于與至少一個(gè)配電變壓器的三相中壓端子的連接。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種屬于變電所的開關(guān)裝置中的使用類型的中壓可抽 出斷路器，用于將能量和保護(hù)供應(yīng)給至少一個(gè)配電變壓器。此斷路器包括第一組三個(gè) 襯套，其對(duì)應(yīng)于且電連接到中壓配電線的三相輸入端子，以及第二組三個(gè)襯套，其對(duì)應(yīng) 于且電連接到中壓配電線的三相輸出端子，用于傳導(dǎo)中壓配電線的主負(fù)載電流；第一組 三個(gè)饋通襯套，其對(duì)應(yīng)于且電連接到與三相輸入端子電連接的第一組三個(gè)襯套，以及第 二組三個(gè)饋通襯套，其對(duì)應(yīng)于且電連接到第二組三個(gè)襯套，所述第二組三個(gè)襯套電連接 到中壓配電線的三相輸出端子，用于傳導(dǎo)至少一個(gè)配電變壓器的負(fù)載電流。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，如先前段落中所陳述的變電所包括感測與基于微 處理器的保護(hù)裝置以及相關(guān)的通信、編程和協(xié)調(diào)構(gòu)件，其適于操作與相關(guān)開關(guān)互鎖的斷 路器以用于根據(jù)從感測與保護(hù)裝置收集到且處理的數(shù)據(jù)而自動(dòng)保護(hù)和分段配電線且向至 少一個(gè)配電變壓器提供保護(hù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，所述感測與保護(hù)裝置包括用于感測電流、電壓、壓 力、溫度、光、電介質(zhì)流體水平等的裝置且位于上文所提到的容器和子容器中的至少一 者中和/或至少一個(gè)配電變壓器中。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，每一相應(yīng)斷路器中的斷路器微處理器繼電器的處理 構(gòu)件經(jīng)布置以在相應(yīng)配電變壓器中一出現(xiàn)過電流故障就觸發(fā)相應(yīng)斷路器的斷開操作，且 隨后在對(duì)應(yīng)的停滯時(shí)間間隔期間以及在斷路器的最初和最終重新閉合操作之前自動(dòng)操作 相應(yīng)開關(guān)裝置中的相關(guān)互鎖開關(guān)，使得配電變壓器變?yōu)殡姅嚅_且被隔離，且/或一出現(xiàn) 強(qiáng)度低于由線路操作者界定的特定值的零序故障就觸發(fā)相應(yīng)開關(guān)裝置中的相關(guān)開關(guān)的斷 開操作，使得配電變壓器變?yōu)殡姅嚅_且被隔離，而不觸發(fā)由于相應(yīng)配電變壓器中出現(xiàn)低 于特定值的零序故障而引起的斷路器的任何斷開操作。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是用于保護(hù)、自動(dòng)分段和重新配置中壓配電線以抵御電故障 的系統(tǒng)，在所述系統(tǒng)中
-針對(duì)產(chǎn)牛I>、I >>中的仵一者的電故障,N個(gè)斷路器繼電器加上線路中的供電所斷路器繼電器(總共N+1個(gè)繼電器)被視為分組成M個(gè)群組Gp G1.....G1^…、Gm^1 ,每一群組具有相應(yīng)數(shù)目NGp NG” …、NG1^…、NGMi的相繼繼電 器RL10、RL11、…、RL\、…、I^vi，從供電所斷路器繼電器開始且包含供電所斷路器繼電 器，且
具有給定值i的給定群組G1中的所有相應(yīng)斷路器繼電器的相應(yīng)跳閘時(shí)間間隔經(jīng)布 置以具有大體上相同的值，且群組G1中的任一斷路器繼電器的跳閘時(shí)間間隔經(jīng)布置以大 于相繼群組Gw中的任一斷路器繼電器的跳閘時(shí)間間隔，相繼群組的跳閘時(shí)間間隔之間 的差由負(fù)責(zé)中壓配電線的保護(hù)操作者決定；
每一繼電器1丨在第一斷路器跳閘之后的停滯時(shí)間間隔經(jīng)布置以針對(duì)下標(biāo)1的給 定值具有大體上相同的值，且小于同一群組G1中的相繼繼電器1丨+1的停滯時(shí)間間隔，且 在第二斷路器跳間之后且在第二重新閉合操作之前的停滯時(shí)間間隔經(jīng)布置以針對(duì)所有斷 路器繼電器而具有相同值，相繼繼電器的停滯時(shí)間間隔之間的差由負(fù)責(zé)中壓配電線的保 護(hù)操作者決定；
其中每一斷路器繼電器經(jīng)配置以用于倘若出現(xiàn)以下情況便在兩次跳閘之后鎖閉 其相應(yīng)的斷路器所述第一斷路器跳閘之后的對(duì)應(yīng)重新閉合時(shí)間間隔以及相關(guān)的群組跳 閘時(shí)間顯示大體上相同的值和/或由第一跳閘操作觸發(fā)的每一繼電器的經(jīng)預(yù)編程的定時(shí) 器，且在考慮指定容限的情況下在定時(shí)器編程的時(shí)間結(jié)束時(shí)所述斷路器為斷開的情況下 觸發(fā)所述斷路器的鎖閉，且第二重新閉合操作之前的第二停滯時(shí)間間隔經(jīng)布置以針對(duì)所 有所述斷路器繼電器具有大體上相同的值；
-針對(duì)產(chǎn)生定向零序電流L的電故障，所述N+1個(gè)斷路器定向零序繼電器被視為 RL0,…、RLj,…、RLn,且任一繼電器R“的跳閘時(shí)間經(jīng)布置以具有大于相繼繼電器 RLJ+1的跳閘時(shí)間的值，相繼繼電器的跳閘時(shí)間之間的差由負(fù)責(zé)中壓配電線的保護(hù)操作者 決定，且斷路器繼電器經(jīng)配置以用于在出現(xiàn)產(chǎn)生定向零序電流^的電故障時(shí)的一次跳閘 之后鎖閉所述相應(yīng)的斷路器。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，在用于保護(hù)、自動(dòng)分段和重新配置中壓配電線以抵 御電故障的系統(tǒng)中
-針對(duì)產(chǎn)牛I)、I=中的仵一者的電故障,每一斷路器繼電器經(jīng)布置以具有
等于Itnp etTi* Acwtnp的跳閘時(shí)間間隔，Itnp etl是群組Gtl中的所有斷路器繼電器^ 的跳閘時(shí)間，i的值是每一斷路器繼電器1丨所屬的群組G1的下標(biāo)，且是時(shí)間增 量，且t^— 和Acivtnp由負(fù)責(zé)中壓配電線的保護(hù)操作者決定；
第一斷路器跳閘之后的停滯時(shí)間間隔(斷路器觸點(diǎn)斷開)等于td* (1+1)，td是每 一群組G1的第一斷路器繼電器^的停滯時(shí)間間隔，且由負(fù)責(zé)中壓線的保護(hù)操作者決定， 且1的值為每一相應(yīng)群組G1中的斷路器繼電器1丨的下標(biāo)，
-針對(duì)產(chǎn)生定向零序電流L的電故障，每一RI^經(jīng)布置以具有等于 Arotnp* (Ν-j+l)的跳閘時(shí)間，其中j是所討論的斷路器繼電器RI^的下標(biāo)，且ΔΙαηρ是斷路器繼電器RLn的跳閘時(shí)間，且由負(fù)責(zé)中壓配電線的保護(hù)操作者決定。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在上文所提到的系統(tǒng)中，用以用例如界定M個(gè)群組 G0、G” …、位、…、Gm且每一群組G1中有相應(yīng)數(shù)目NG。、NG” …、NQ、…、 NG1vm的相繼繼電器^、RE1,…、RL11,…、I:,等的輸入、例如eQ、i、Aovtnp^ 參數(shù)、雙向能力和傳感器讀數(shù)等等來編程所需斷路器繼電器的構(gòu)件是所述斷路器繼電器 中的每一者中所包含的定時(shí)和數(shù)據(jù)處理構(gòu)件。
最后，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，斷路器繼電器是基于微處理器的斷路器繼電 器，且定時(shí)和數(shù)據(jù)處理構(gòu)件是每一相應(yīng)的基于微處理器的斷路器繼電器中所包含的微處理器。


為了更完整地理解本發(fā)明，參考結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述，其中
圖1展示當(dāng)前中壓配電網(wǎng)絡(luò)中所使用的常規(guī)變電所的單線電氣圖2展示對(duì)應(yīng)于圖1中的電氣圖的常規(guī)變電所的側(cè)視圖3展示一些當(dāng)前中壓配電網(wǎng)絡(luò)中所使用的經(jīng)改進(jìn)的常規(guī)變電所的電氣圖 4A、圖 4B、圖 5A、圖 5B、圖 6A、圖 6B、圖 7A、圖 7B、圖 8A、圖 8B、 圖9A和圖9B展示本發(fā)明的變電所的相應(yīng)實(shí)施例的電氣圖10展示說明根據(jù)本發(fā)明的配電線中的變電所之間的電互連的圖11展示使用本發(fā)明的變電所的中壓配電線的T關(guān)閉分支(Y)；
圖12A、圖12B、圖13A、圖13B、圖14A和圖14B展示根據(jù)本發(fā)明的變電所的 實(shí)施例的圖，說明其中的容器的不同布置；
圖15A和圖15B也展示根據(jù)本發(fā)明的變電所的實(shí)施例的圖，說明具有所發(fā)明的 一組斷路器襯套布置的可抽出斷路器。
圖16展示說明將變電所布置成群組以便闡釋本發(fā)明的自動(dòng)保護(hù)和分段系統(tǒng)的 圖17A和圖17B展示用于說明根據(jù)本發(fā)明的在過電流故障1>、I 之后的自動(dòng) 保護(hù)和分段系統(tǒng)的操作的時(shí)間圖；以及
圖18展示用于說明在定向零序電流故障L之后，本發(fā)明的自動(dòng)保護(hù)和分段系統(tǒng) 的操作的時(shí)間圖。
具體實(shí)施方式
在下文中，將關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例來提供對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述。
圖4A展示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的變電所的單線圖。所述變電所包括斷路器 6，其與將電力供應(yīng)給配電變壓器4的開關(guān)裝置(即，三位置(a_關(guān)_b)負(fù)載斷路開關(guān)2) 并聯(lián)連接，且與配電線串聯(lián)連接(即在三相輸入端子20與三相輸出端子20’之間)。
因此，配電線的主功率通量(最大400A到630A)僅隧穿通過斷路器6，而配電 變壓器負(fù)載電流(通常5A到20A)經(jīng)流經(jīng)三位置(a_關(guān)_b)負(fù)載斷路開關(guān)2，因此工作周 期要求以及此開關(guān)2的成本顯著降低。開關(guān)3和3’是簡單的斷開與接地開關(guān)。僅在存 在相當(dāng)大長度的連接變壓器與開關(guān)裝置的電纜的情況下需要接地開關(guān)7”，以使維護(hù)工作情況下所需的此段電纜的電容性電荷接地。
斷路器6與位于HV/MV供電所中的配電線的主斷路器串聯(lián)連接，從而在配電線 中提供額外的自動(dòng)保護(hù)與線分段裝置，其使兩個(gè)斷路器彼此緊密協(xié)調(diào)。監(jiān)視變壓器與開 關(guān)裝置之間的連接的電流傳感器將向斷路器基于微處理器的繼電器提供其輸入，且在故 障情況下，受損壞的變壓器將通過自動(dòng)定位(經(jīng)由互鎖機(jī)制)三位置(a_關(guān)_b)開關(guān)2處 于位置關(guān)OFF)(無論斷路器6的觸點(diǎn)斷開與否，視故障的類型和大小而定)而斷開并隔1 O
圖4B展示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的變電所。除了在變壓器與三位置(a_關(guān)_b) 負(fù)載斷路與接地開關(guān)2之間安裝了額外的三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)2’之外，所述變電 所類似于圖4A的變電所。這是一些公用事業(yè)在執(zhí)行維護(hù)工作時(shí)出于安全原因而要求的額 外特征。
在使用真空斷路器的情況下，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)一些電公用事業(yè)建立與真空斷路器的 真空瓶串聯(lián)的額外斷開的要求的滿足。為此目的，需要真空斷路器的斷開的額外功能， 這對(duì)滿足內(nèi)部電弧測試要求形成挑戰(zhàn)，特別是在代替使用SF6或空氣而利用礦物或硅酮 油或酯作為電介質(zhì)的情況下。
展示根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的變電所，除了接地開關(guān)3和3’被消除，且其斷開 功能由可抽出斷路器6’以及添加于三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)2與斷路器6’的相應(yīng) 端子之間的兩個(gè)額外的簡單接地開關(guān)7和7’執(zhí)行之外，所述變電所類似于圖4A的變電 所。
圖5B展示本發(fā)明的變電所的又一實(shí)施例，其為圖5A中所說明的變電所的變 體。在此情況下，用負(fù)載斷路與接地開關(guān)2’代替接地開關(guān)7”，從而維持接地功能以及 為變壓器負(fù)載電流連接線添加負(fù)載斷路能力。
在圖6A的實(shí)施例中，圖5B的實(shí)施例的三位置(a_關(guān)_b)負(fù)載斷路與接地開關(guān)2 以及兩個(gè)接地開關(guān)7和7’已被兩個(gè)三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)2”和2’，，代替。
圖6B表示圖6A的實(shí)施例的變體，其中用三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)2’代替 接地開關(guān)7”。
圖7A是圖6A的圖上的另一變化型式，其中可抽出斷路器6’所提供的斷開能 力替代地是通過非可抽出斷路器6以及與中壓線串聯(lián)連接到斷路器6的相應(yīng)端子的兩個(gè)斷 開開關(guān)10和10，來實(shí)現(xiàn)。類似于圖6A和圖6B，在圖7B中，圖7A的接地開關(guān)7”被 三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)2’代替。
圖8A展示另一實(shí)施例的單線圖，其類似于圖7A中的實(shí)施例，但所述兩個(gè)三位 置負(fù)載斷路與接地開關(guān)2”和2’，，被相應(yīng)的雙位置負(fù)載斷路開關(guān)11和11’代替，且斷 開開關(guān)10和10’分別被斷開與接地開關(guān)3和3’代替。圖8B與圖8A的差異是使用三 位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)2’而不是接地開關(guān)7”。
關(guān)于圖9A和圖9B，介紹了與先前圖中所使用的開關(guān)不同的一種類型的開關(guān) 3A、3A’，其起到斷開接地開關(guān)與負(fù)載斷路開關(guān)兩者的作用。這些開關(guān)是V刀片類型三 位置斷開、接地與負(fù)載斷路開關(guān)3A、3A’，其連接到配電變壓器4的端子30，且連接到 斷路器6的相應(yīng)襯套，如圖9A和圖9B中所示。如在先前各組圖中，圖9A與圖9B之間 的差異是三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)2’代替接地開關(guān)7”。17
如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀與開關(guān)裝置與斷路器6、6’的互連的不同實(shí)施 例有關(guān)的以上描述之后將了解，本發(fā)明的本質(zhì)是斷路器6、6’與為變壓器供應(yīng)電流的 所述開關(guān)裝置的至少一部分并聯(lián)連接，且與配電網(wǎng)絡(luò)的傳導(dǎo)主配電線負(fù)載電流GOOA到 630A)的干線串聯(lián)連接。如在所揭示的實(shí)施例中廣泛說明，開關(guān)裝置可采取適合變壓器 負(fù)載電流(5A到60A)供應(yīng)及其保護(hù)(需要時(shí))且所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何配置， 所述配置包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)，只要斷路器6、6’維持上述連接且要求所有其它開關(guān) 僅中斷變壓器負(fù)載電流即可。
圖10展示經(jīng)互連的變電所的經(jīng)典環(huán)路布置以及處于斷開位置(N.O.)的大致在環(huán) 路的中間的斷路器中的一者，且圖11展示使用本發(fā)明的變電所的中壓配電線的經(jīng)典T關(guān) 閉分支(Y)。
由于根據(jù)本發(fā)明的變電所提供配電變壓器4和針對(duì)中壓配電線的線路保護(hù)與額 外自動(dòng)分段能力兩者，因此將容易明白，所述變電所可直接適用于任何現(xiàn)有的中壓配電 線/網(wǎng)絡(luò)配置或布置。
圖12A說明根據(jù)本發(fā)明的變電所中的隔室或容器G、G’、G”的布置。容器 G 容納變電所開關(guān)裝置 2、2，、2”、2，”、3、3，、3A、3A，、7、7，、7”、10、 10，、11、11’，斷路器6以及無氧電介質(zhì)流體(A)。還可看到，容器G位于子容器G， 的頂部，且通過位于容器G底部的一個(gè)或一個(gè)以上卸壓閥B與G連通，適于滿足通常的 內(nèi)部電弧測試要求。因此，卸壓閥B (其直徑為例如10到25cm，但其它大小是可能的) 在電弧起始后即刻操作，以促進(jìn)電介質(zhì)流體A立即從電弧的路徑移除，且將壓力、氣體 和電介質(zhì)流體A釋放到子容器G’中。另外，將在閥B的操作之后立即操作(以級(jí)聯(lián)方 式)的卸壓閥B’將把氣體和電介質(zhì)流體A，通過另外的壓力通風(fēng)口 B”釋放到曲徑形 狀的第二子容器G”。
容器G’和G”可填充有無氧氣體或空氣，視變電所的最終用戶所界定的千安 培數(shù)以及內(nèi)部電弧測試要求的持續(xù)時(shí)間而定。任選地，容器G’和G”還可容納吸熱材 料，以在氣體將與氧氣接觸時(shí)之前使氣體溫度降低到自燃點(diǎn)以下。容器G”具有曲徑狀 通路，其迫使氣體呈之字形一路到達(dá)頂部，任選的最終壓力閥B”位于頂部，且將氣體 釋放到大氣。
圖13A、圖14A和圖15A展示圖12A的變體，但斷路器6位于容器G的外部， 并在圖13A中經(jīng)由正規(guī)電纜插入式連接件D，且在圖14A中經(jīng)由可抽出斷路器插入式襯 套D’，且在圖15A中以類似方式(不同之處在于使用具有所發(fā)明的雙組襯套的斷路器， 即在一組正規(guī)斷路器插入式襯套在待連接到位于容器內(nèi)部的開關(guān)裝置的一側(cè)上，且在相 對(duì)側(cè)上，電纜插入型襯套D用于與配電線電纜端子20和20’連接)而與位于容器G內(nèi) 部的開關(guān)裝置連接。
圖12B、圖13B、圖14B和圖15B中分別展示圖12A、圖13A、圖14A和圖15A 的變體，其中容器G、G，、G”，閥，通風(fēng)口 B、B，、B”以及電介質(zhì)A、C的布置相同，但配電變壓器4包含于容器G中。
圖16展示用于說明本發(fā)明的系統(tǒng)的設(shè)置的實(shí)例示意圖，其包含上文所揭示的針 對(duì)產(chǎn)生過電流1>和I 中的至少一者的電故障的變電所。通常，應(yīng)用所述系統(tǒng)的環(huán)路或 中壓配電線由N個(gè)變電所加一個(gè)供電所組成。這N個(gè)配電變電所可包括以上實(shí)施例的變18電所中的任一者，或可由如圖3所示的常規(guī)變電所或這些類型中的任一者的配電變電所 的組合組成。
當(dāng)過電流電故障發(fā)生時(shí)，針對(duì)系統(tǒng)的設(shè)置包括對(duì)N+1個(gè)斷路器進(jìn)行分組，所述 N+1個(gè)斷路器的繼電器對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的N+1個(gè)供電和變電所。將N+1個(gè)斷路器繼電器分組成M個(gè)群組Gtl…的相應(yīng)數(shù)目NCV NG1^…NQ、…NGMi個(gè)相繼繼 電器；每一群組G1中的繼電器也分別被命名為^、RE1,…、RL),…、RL1ng「”JA供 電所斷路器繼電器開始且包含供電所斷路器繼電器。如從上文可看到，1丨中的i指示繼 電器I丨所屬的群組G1,而下標(biāo)1指示繼電器在給定群組G1中的位置，從0到NQ-1。
在圖17A中，展示當(dāng)群組Gtl中的繼電器1〗與之間(即，群組Gtl中從含有 繼電器l〗的供電所開始的第三變電所與第四變電所之間)出現(xiàn)過電流電故障時(shí)，用于繼 電器i^；；到I〗的跳閘信號(hào)的時(shí)間圖。故障在時(shí)間t(l出現(xiàn)，隨之而來的是由相應(yīng)繼電器 RL00、RL0P RL02、I〗操作的四個(gè)第一斷路器跳閘。
類似地，圖17b中展示當(dāng)繼電器I13與M之間出現(xiàn)過電流電故障時(shí)，用于群組 G1中的繼電器I115到I13的跳閘信號(hào)的時(shí)間圖。如在圖17a和圖17b的時(shí)間圖中可看到， 跳閘時(shí)間(分別為trip_time和trip_time_l)針對(duì)給定群組G1中的每個(gè)斷路器繼電器是 相同的，而Gtl中的所有繼電器的跳閘時(shí)間trip_time大于G1中的所有繼電器的跳閘時(shí)間 trip_time_l,即跳閘時(shí)間間隔等于‘—《ri* Acmnp，所述Itnp etl是群組Gtl中的所有斷路器繼 電器的跳閘時(shí)間，i的所述值是所述每一斷路器繼電器I丨所屬的群組G1的下標(biāo)，且所 述Acjvtnp是時(shí)間增量，所述Itnp etl和Acjvtnp是預(yù)定的，且第一斷路器跳閘之后的停滯時(shí)間 間隔(斷路器觸點(diǎn)斷開)等于td* (1+1)，所述U是每一群組G1的第一斷路器繼電器&的 停滯時(shí)間間隔，且是預(yù)定的，且1的所述值為每一相應(yīng)群組G1中的斷路器繼電器1丨的下 標(biāo)。這些群組特定跳閘時(shí)間之間的差可為預(yù)定的，例如由負(fù)責(zé)所述系統(tǒng)的操作者或由根 據(jù)操作條件而編程的自動(dòng)裝置來設(shè)定。
一旦見〗與見°4之間發(fā)生過電流電故障，所有四個(gè)繼電器1°。、RL0p RL02、RL03 便將在時(shí)間間隔trip_time之后使其相應(yīng)的斷路器跳閘。通過使每一斷路器繼電器的停滯 時(shí)間(分別為 dead_time_0、dead_time_l、dead_time_2、dead_time_3)隨著相應(yīng)的斷路器繼電器越靠近過電流故障點(diǎn)而變得越長，來實(shí)現(xiàn)斷路器的循序閉合，如圖17a所示。 可看到，對(duì)于最靠近故障點(diǎn)的繼電器(此處為1〗)，跳閘時(shí)間(trip_time)大體上等于其 在第二跳閘操作㈨時(shí)的重新閉合時(shí)間(reCl0S_time_3)?？蓪⒁韵虑闆r的條件編程在繼 電器微處理器中當(dāng)給定繼電器的重新閉合時(shí)間大體上等于其跳閘時(shí)間時(shí)，對(duì)應(yīng)的斷路 器6鎖閉，從而提供中壓配電網(wǎng)絡(luò)或環(huán)路的自動(dòng)分段和重新配置。另一種方法是每一繼 電器的經(jīng)預(yù)編程的定時(shí)器，其由第一跳閘操作觸發(fā)且在定時(shí)器編程的時(shí)間結(jié)束時(shí)斷路器 為斷開的情況下觸發(fā)斷路器的鎖閉，術(shù)語“大體上”此處表示跳閘和重新閉合時(shí)間可不 同(考慮到為每個(gè)裝置指定的容限及其響應(yīng)時(shí)間)，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易考慮到這 點(diǎn)。類似地，上文所提到的分組和循序操作的編程是具備基于微處理器的斷路器繼電器 的中壓配電網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中的正常實(shí)踐。
關(guān)于圖17b，可看到與圖17a中所示的繼電器操作類似的繼電器的操作，但仏的 跳閘時(shí)間trip_time_l小于Gtl的跳閘時(shí)間trip_time。此處，說明在時(shí)間V處發(fā)生于^^3與之間的過電流電故障，即每一 RI^經(jīng)布置以具有等于AIQtnp*(N_j+l)的跳閘時(shí)間，其 中j為所討論的斷路器繼電器R“的下標(biāo)，且△1。_是斷路器繼電器RLnW跳閘時(shí)間且是 預(yù)定的。在此可應(yīng)用與用于以上圖17a的推理類似的推理。
圖18展示用于說明包含上文所揭示的變電所的本發(fā)明的系統(tǒng)針對(duì)產(chǎn)生定向零序 電流:Itl的電故障的設(shè)置的實(shí)例示意圖。所述圖還展示互連在穿過相應(yīng)變電所的線路中 的所有繼電器RLr …、RLr …、RLn的時(shí)間圖。在此情況下，將N+1個(gè)繼電器視 為RL0、…、RLr…、RLn,對(duì)其進(jìn)行分組是不必要的。連接在所述線路中的每個(gè)繼 電器 RLj 的跳閘時(shí)間將為 DZSC_trip_time_i，使得 DZSC_trip_time_i > DZSC_trip_time_ (i+1)，如圖所示。可容易在包含于斷路器繼電器中的常用處理構(gòu)件中編程的一個(gè)公式將 由Arotnp* (Ν-j+l)提供，其中八1(3_是繼電器RLn的跳閘時(shí)間，且j是對(duì)應(yīng)的繼電器RI^的 位置或下標(biāo)，如所附的具體權(quán)利要求書中所揭示。當(dāng)然，提供如對(duì)應(yīng)權(quán)利要求中所指定 的操作條件，可在相關(guān)斷路器繼電器的對(duì)應(yīng)處理構(gòu)件中編程或輸入任何其它公式或算法 或序列。如可看到，本發(fā)明的此方面的本質(zhì)是，隨著相應(yīng)繼電器到供電所的距離增加， 斷路器繼電器的跳閘時(shí)間減小。
盡管已在附圖中說明并在前面的詳細(xì)描述中描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但將理 解，本發(fā)明不限于所揭示的實(shí)施例，而是在不脫離如所附權(quán)利要求書中所陳述的本發(fā)明 的范圍的情況下能夠做出許多修改。
權(quán)利要求
1.一種變電所，其將電能從中壓變換到低壓，所述變電所串聯(lián)連接在電中壓三相配 電線中位于所述配電線的三相輸入端子(20、20’ )與三相輸出端子(20’、20)之間，所 述變電所包括至少一個(gè)配電變壓器(4)，其包括用于將電能從中壓變換到低壓的三相中壓端子 (30)；至少一個(gè)低壓配電面板(5)，其用于分配所述經(jīng)變換的電能；中壓開關(guān)裝置，其電連接到所述至少一個(gè)配電變壓器⑷的所述三相中壓端子 (30)，且電連接到所述中壓配電線的所述三相輸入端子(20、20’)和所述三相輸出端子 (20’、20)，用于將向所述至少一個(gè)配電變壓器(4)供應(yīng)電能和保護(hù)，所述變電所的特征在于所述變電所進(jìn)一步包括中壓斷路器(6)，其跨接在所述中壓開 關(guān)裝置的至少一部分的所述端子而并聯(lián)電連接，且所述中壓斷路器(6)還在所述中壓配 電線的所述三相輸入端子(20、20’ )與所述三相輸出端子(20’、20)之間與所述配電線 串聯(lián)電連接，其中所述中壓斷路器(6)手動(dòng)地和/或以電方式和/或自動(dòng)地與所述中壓開 關(guān)裝置互鎖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝置的所述至少一部分包括三位置(a_關(guān)_b)負(fù)載斷路開關(guān)(2)，所述三位置(a_關(guān)_b)負(fù)載斷路開關(guān)(2)包括 一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)(C)，其電連接到所述至少一個(gè)配電變壓器(4)的所述三相中壓端子 (30)；第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)(a)，其連接到所述中壓斷路器(6)的第一組三個(gè)襯套；以及 第二組三個(gè)靜止觸點(diǎn)(b)，其電連接到所述中壓斷路器(6)的第二組三個(gè)襯套。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝置進(jìn)一步包括第 一三位置無負(fù)載斷開與接地開關(guān)(3)，所述第一三位置無負(fù)載斷開與接地開關(guān)(3)具有 第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)，其連接到所述三位置(a_關(guān)_b)負(fù)載斷路開關(guān)(2)的所述第一組 三個(gè)靜止觸點(diǎn)(a)；接地的一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)，其與地電連接；以及一組三個(gè)可移動(dòng)觸 點(diǎn)，其電連接到所述配電線的所述三相輸入端子(20、20’ )；以及第二三位置無負(fù)載斷開與接地開關(guān)(3’)，所述第二三位置無負(fù)載斷開與接地開關(guān) (3’ )具有第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)，其連接到所述三位置(a_關(guān)_b)負(fù)載斷路開關(guān)(2)的 所述第二組靜止觸點(diǎn)(a)；接地的一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)，其與地電連接；以及一組三個(gè)可 移動(dòng)觸點(diǎn)，其電連接到所述配電線的所述三相輸出端子(20’、20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝置進(jìn)一步包括兩個(gè) 接地開關(guān)(7、V )，所述兩個(gè)接地開關(guān)(7、V )中的每一者分別電連接到所述三位置 (a-關(guān)-b)負(fù)載斷路開關(guān)(2)的所述兩組(a、b)三個(gè)靜止觸點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝置進(jìn)一步包括接地 開關(guān)(7”)，所述接地開關(guān)(7” )電連接到所述三位置(a_關(guān)_b)負(fù)載斷路開關(guān)(2)的所 述組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)(c)，所述組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)(c)電連接到所述至少一個(gè)配電變壓器 (4)的所述三相中壓端子(30)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝置進(jìn)一步包括另一三位置負(fù)載斷路開關(guān)(2’)，所述另一三位置負(fù)載斷路開關(guān)(2’)電連接在所述 至少一個(gè)配電變壓器(4)的所述三相中壓端子(30)與所述三位置(a_關(guān)_b)負(fù)載斷路開關(guān)(2)之間，所述另一三位置負(fù)載斷路開關(guān)(2’)包括第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)，其與地 電連接；第二組三個(gè)靜止觸點(diǎn)，其連接到所述三位置(a_關(guān)_b)負(fù)載斷路開關(guān)(2)的所述 組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)(C)；以及一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)，其電連接到所述至少一個(gè)配電變壓器 (4)的所述三相中壓端子(30)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝置的所述至少一部分包括第一和第二三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2”、2’ ”)，其電連接在所述至少一個(gè)配 電變壓器⑷的所述三相中壓端子(30)與所述中壓斷路器(6’ )之間，使得所述第一三 位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2”)的第一組靜止觸點(diǎn)電連接到所述至少一個(gè)配電變壓器 (4)的所述三相中壓端子(30)，所述第一三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2”)的第二組靜 止觸點(diǎn)與地電連接，且所述第一三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2”)的可移動(dòng)的一組三個(gè) 靜止觸點(diǎn)連接到所述中壓斷路器(6)的第一組三個(gè)襯套，所述第一組三個(gè)襯套直接電連 接到所述配電線的所述三相輸入端子(20、20’)，所述第二三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān) (2’ ” )的第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到所述至少一個(gè)配電變壓器(4)的所述三相中壓端 子(30)，所述第二三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2’，，)的第二組三個(gè)靜止觸點(diǎn)與地電連 接，且所述第二三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2’ ”)的可移動(dòng)的一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)連接 到所述中壓斷路器(6)的第二組三個(gè)襯套，所述第二組三個(gè)襯套直接電連接到所述配電 線的所述三相輸出端子(20’、20)，所述第一和第二三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2”、 2’，，)以當(dāng)其中一者處于斷開位置(N.O.)時(shí)另一者處于閉合(N.C.)且反之亦然的方式 互鎖。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝置的所述至少一部分進(jìn) 一步包括接地開關(guān)(7”)，其電連接到所述第一和第二三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2”、 2’ ” )的所述第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)，所述第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到所述至少一個(gè)配 電變壓器(4)的所述三相中壓端子(30)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝置的所述至少一部分進(jìn) 一步包括接地開關(guān)(2’)，所述接地開關(guān)(2’)電連接在所述至少一個(gè)配電變壓器(4)的所述 三相中壓端子(30)與所述第一和第二三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2”、2’ ”)之間，使 得所述接地開關(guān)(2’)的所述組靜止觸點(diǎn)中的一組與地電連接，所述接地開關(guān)(2’)的 另一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到分別彼此電連接的第一和第二三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān) (2”、2’ ”)的相應(yīng)的第一組靜止觸點(diǎn)，且所述接地開關(guān)(2’)的一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn) 電連接到所述至少一個(gè)配電變壓器⑷的所述三相中壓端子(30)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝置進(jìn)一步包括兩個(gè)斷開開關(guān)(10、10’)，所述兩個(gè)斷開開關(guān)(10、10’)經(jīng)電連接以使得第一斷開開關(guān)(10)的第一組三個(gè)觸點(diǎn)電連接到所述中壓斷路器(6)的第一組三個(gè)襯套且電連接到 所述第一三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2”)的一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)，且所述第一斷開開 關(guān)(10)的第二組觸點(diǎn)電連接到所述配電線的所述三相輸入端子(20、20’)，且第二斷開 開關(guān)(10’ )的第一組三個(gè)觸點(diǎn)電連接到所述中壓斷路器(6)的第二組三個(gè)襯套且電連接到所述第二三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2’ ”)的所述組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)，且所述第二 斷開開關(guān)(10’)的第二組觸點(diǎn)電連接到所述配電線的所述三相輸出端子(20’、20)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝置進(jìn)包括第一和第二雙位置負(fù)載斷路開關(guān)(11、11’)，其電連接在所述至少一個(gè)配電變壓器 (4)的所述三相中壓端子(30)與所述中壓斷路器(6)之間，所述第一雙位置負(fù)載斷路開 關(guān)(11)的第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到所述至少一個(gè)配電變壓器⑷的所述三相中壓端 子(30)，且所述第一雙位置負(fù)載斷路開關(guān)(11)的第二組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)電連接到所述中 壓斷路器(6)的第一組三個(gè)襯套，且所述第二雙位置負(fù)載斷路開關(guān)(11’ )的第一組三個(gè) 靜止觸點(diǎn)電連接到所述至少一個(gè)配電變壓器(4)的所述三相中壓端子(30)，且所述第二 雙位置負(fù)載斷路開關(guān)(11’ )的所述第二組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)電連接到所述中壓斷路器(6) 的所述第二組三個(gè)襯套；第一和第二三位置無負(fù)載斷開與接地開關(guān)(3、3’)，其經(jīng)電連接以使得所述第一三 位置無負(fù)載斷開與接地開關(guān)(3)的接地的所述組三個(gè)靜止觸點(diǎn)與地電連接，所述第一三 位置無負(fù)載斷開與接地開關(guān)(3)的另一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到所述中壓斷路器(6)的 所述第一組三個(gè)襯套且電連接到所述第一雙位置負(fù)載斷路開關(guān)(11)的所述第二組三個(gè)可 移動(dòng)觸點(diǎn)，且所述第一三位置無負(fù)載斷開與接地開關(guān)(3)的一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)連接到 所述配電線的所述三相輸入端子(20、20’)，且所述第二三位置無負(fù)載斷開與接地開關(guān) (3’ )的接地的所述組三個(gè)靜止觸點(diǎn)與地電連接，且開關(guān)(3’)的另一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電 連接到所述斷路器(6)的所述第二組三個(gè)襯套且電連接到所述第二雙位置負(fù)載斷路開關(guān) (11’ )的第二組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)，且所述第二三位置無負(fù)載斷開與接地開關(guān)(3’)的所 述組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)連接到所述配電線的所述三相輸出端子(20’、20)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝置進(jìn)一步包括接地開關(guān)(7”)，所述接地開關(guān)(7” )電連接到所述第一和第二雙位置負(fù)載斷路開 關(guān)(11、11’)的所述第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)，所述第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到所述至少 一個(gè)配電變壓器(4)的所述三相中壓端子(30)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝置進(jìn)一步包括三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2’)，所述三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2’)電連接在所述配電變壓器(4)與所述負(fù)載斷路開關(guān)(11、11’ )之間，使得所述三位置負(fù)載開關(guān) (2’ )的一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)與地電連接，所述斷路與接地開關(guān)(2’)的另一組三個(gè)靜止觸 點(diǎn)電連接到分別彼此電連接的所述第一和第二雙位置負(fù)載斷路開關(guān)(11、11’)的相應(yīng)的 兩組三個(gè)靜止觸點(diǎn)，且所述三位置負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2’)的所述組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn) 電連接到所述至少一個(gè)配電變壓器⑷的所述三相中壓端子(30)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝置包括V刀片型三位置斷開、接地與負(fù)載斷路開關(guān)(3A)，其一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)電連接到 所述配電線的所述三相輸入端子(20、20’)，具有變壓器電流負(fù)載制動(dòng)能力的第一組三 個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到所述至少一個(gè)配電變壓器(4)的所述組三相中壓端子(30)，第二組 三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到所述中壓斷路器(6)的第一組三個(gè)襯套，且接地的第三組三個(gè)靜 止觸點(diǎn)與地電連接，另一 V刀片型三位置斷開、接地與負(fù)載斷路開關(guān)(3A’)，其一組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)電連接到所述配電線的所述組三相輸出端子(20’、20)，具有變壓器電流負(fù)載制動(dòng)能 力的第一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到所述至少一個(gè)配電變壓器(4)的所述組三相中壓端子 (30)，第二組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到所述真空中壓斷路器(6)的第二組襯套，且接地的 第三組其靜止觸點(diǎn)與地電連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝置進(jìn)一步包括接地開關(guān)(7”)，其電連接到所述至少一個(gè)配電變壓器(4)的所述組三相中壓端子 (30)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝置進(jìn)一步包括負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2’)，所述負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2’)電連接在所述至少一個(gè)配電變壓器(4)的所述三相中壓端子(30)與所述第一和第二 V刀片型三位置斷開、接地 與負(fù)載斷路開關(guān)(3A、3A’ )之間，使得所述負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2’)的一組三個(gè)靜 止觸點(diǎn)與地電連接，所述負(fù)載斷路與接地開關(guān)(2’)的另一組三個(gè)靜止觸點(diǎn)電連接到分 別彼此電連接的所述V刀片型三位置斷開、接地與負(fù)載斷路開關(guān)(3A、3A’ )的相應(yīng)組 的靜止負(fù)載斷路刀片，且所述開關(guān)(2’)的所述組三個(gè)可移動(dòng)觸點(diǎn)連接到所述至少一個(gè) 配電變壓器(4)的所述三相中壓端子(30)。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的變電所，其特征在于所述中壓斷路器 (6)為可抽出中壓斷路器(6’)，所述可抽出中壓斷路器(6’)的襯套直接分別電連接到 所述配電線的所述三相輸入端子(20、20’)和所述三相輸出端子(20’、20)。
18.根據(jù)權(quán)利要求2到17中任一權(quán)利要求所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝 置的所述開關(guān)(2、2，、2”、2，”、7、V、7”、11、11’ )中的至少一者為中壓類 型。
19.根據(jù)權(quán)利要求2到18中任一權(quán)利要求所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān)裝 置的至少一個(gè)所述開關(guān)(2、2，、2”、2，”、7、7，、7”、11、11’ )為故障造成類型。
20.根據(jù)權(quán)利要求2到19中任一權(quán)利要求所述的變電所，其特征在于所述中壓開關(guān) 裝置的開關(guān)(2、2，、2”、2，”、3、3，、3A、3A，、7、7，、7”、10、10，、11、 11，)是根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的變電所，其特征在于用于所述中壓開關(guān) 裝置的所述開關(guān)(2、2，、2”、2，”、3、3，、3A、3A，、7、7，、7”、10、10，、 11、11’ )以及所述中壓斷路器(6)的電介質(zhì)為空氣、酯、礦物或硅酮油、固體電介質(zhì)和 SF6中的一者或其組合。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的變電所，其特征在于所述中壓斷路器 (6)以及所述中壓開關(guān)裝置的所述不同開關(guān)(2、2，、2”、2，”、3、3，、3A、3A，、 7、V、7”、10、10’、11、11’ )與其對(duì)應(yīng)的電介質(zhì)一起位于同一容器(G)中，且所 述容器(G)經(jīng)由位于靠近或在所述容器(G)的底部的至少一個(gè)壓力通風(fēng)口(B)而連接到 子容器(G’ )。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的變電所，其特征在于至少一個(gè)配電變壓器(4)位于所述容 器(G)內(nèi)部。
24.根據(jù)權(quán)利要求22和23中任一權(quán)利要求所述的變電所，其特征在于所述容器(G)填充有無氧電介質(zhì)流體(A)，且所述子容器(G’)填充有空氣或填充有無氧氣體和任意 的吸熱材料(C)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的變電所，其特征在于所述無氧氣體為氮?dú)狻?br> 26.根據(jù)權(quán)利要求21到25中任一權(quán)利要求所述的變電所，其特征在于所述子容器 (G’)具備連接子容器(G’)與另外子容器(G”)的至少一個(gè)另外通風(fēng)口(B’)，所 述子容器和所述另外子容器(G’、G”)中的每一者填充有無氧氣體或空氣以及任意的吸 熱材料(C)，且所述另外子容器(G”)經(jīng)構(gòu)造以形成從所述至少一個(gè)壓力通風(fēng)口(B’ ) 到至少一個(gè)另外壓力通風(fēng)口(B’ )的冷卻曲徑，所述壓力通風(fēng)口(B、B’ )以級(jí)聯(lián)方式 操作。
27.根據(jù)權(quán)利要求21到26中任一權(quán)利要求所述的變電所，其特征在于所述中壓斷路 器(6)位于其自己的包圍體中、在所述容器(G)外部、為所述可抽出類型且經(jīng)由一組六個(gè) 饋通斷路器襯套(D’ )連接到所述中壓開關(guān)裝置的多個(gè)開關(guān)(2、2’、2”、2’ ”、3、 3，、7、7’、7”、3A、3A’、10、10，、11、11，)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的變電所，其特征在于所述容器(G)具備一組六個(gè)襯 套(D)，用于與所述中壓配電線的所述三相輸入端子(20或20’)和所述三相輸出端子 (20’、20)的連接；額外的類似的一組三個(gè)襯套(D)，用于與所述中壓斷路器(6)的電 纜連接；以及一組三個(gè)襯套(D”)，用于與所述至少一個(gè)配電變壓器(4)的所述三相中 壓端子(30)的連接。
29.—種中壓可抽出斷路器，其為在用于向至少一個(gè)配電變壓器供應(yīng)能量和保護(hù)的變 電所的開關(guān)裝置中使用的類型，所述中壓可抽出斷路器的特征在于其包括對(duì)應(yīng)于且電連接到中壓配電線的三相輸入端子(20、20’ )的第一組三個(gè)襯套(D)， 和對(duì)應(yīng)于且電連接到中壓配電線的三相輸出端子(20’、20)的第二組三個(gè)襯套(D)，用 于傳導(dǎo)中壓配電線的主負(fù)載電流；對(duì)應(yīng)于且電連接到所述第一組三個(gè)襯套(D)的第一組 三個(gè)饋通襯套(D’)，和對(duì)應(yīng)于且電連接到所述第二所述組三個(gè)襯套(D)的第二組三個(gè) 饋通襯套(D’)，用于傳導(dǎo)所述至少一個(gè)配電變壓器的負(fù)載電流。
30.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的變電所，其特征在于包括感測與基于微 處理器的保護(hù)裝置以及相關(guān)的通信、編程和協(xié)調(diào)構(gòu)件，其適于操作與所述中壓開關(guān)裝置 的相關(guān)開關(guān)(2、2，、2”、2，”、3、3，、7、7，、7”、3A、3A，、10、10，、11、 11’)互鎖的所述中壓斷路器(6)，以根據(jù)從所述感測與保護(hù)裝置收集到并處理的數(shù)據(jù)來 自動(dòng)保護(hù)且分段所述配電線，并向所述至少一個(gè)配電變壓器提供保護(hù)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的變電所，其特征在于所述感測與保護(hù)裝置包括用于感測 電流、電壓、壓力、溫度、光、電介質(zhì)流體水平等的裝置，且位于所述容器(G、G，、 G” )中的至少一者中和/或所述至少一個(gè)配電變壓器(4)箱中。
32.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的變電所，其特征在于所述相應(yīng)中壓斷路 器(6)中的斷路器基于微處理器的繼電器的處理構(gòu)件經(jīng)布置以在所述相應(yīng)配電變壓器(4) 中一出現(xiàn)過電流故障就觸發(fā)所述相應(yīng)中壓斷路器(6)的斷開操作，且隨后在對(duì)應(yīng)的停滯 時(shí)間間隔期間以及在所述中壓斷路器(6)的最初和最終重新閉合操作之前自動(dòng)操作所述 相應(yīng)開關(guān)裝置中的所述相關(guān)互鎖開關(guān)，使得所述配電變壓器(4)變?yōu)殡姅嚅_且被隔離， 且/或一出現(xiàn)強(qiáng)度低于由線路操作者界定的特定值的零序故障，就觸發(fā)所述相應(yīng)開關(guān)裝置中的所述相關(guān)開關(guān)的斷開操作，使得所述配電變壓器(4)變?yōu)殡姅嚅_且被隔離，而不 觸發(fā)由于所述相應(yīng)配電變壓器中出現(xiàn)低于特定值的零序故障而引起的所述斷路器的任何 斷開操作。
33.—種用于保護(hù)、自動(dòng)分段和重新配置中壓配電線以抵御電故障的系統(tǒng)，所述中壓 配電線連接到至少一個(gè)高壓/中壓HV/MV供電所斷路器，所述HV/MV供電所斷路器與 N個(gè)斷路器串聯(lián)互連以進(jìn)行自動(dòng)線路分段，且具有相應(yīng)的過電流基于微處理器的繼電器 和/或額外的相應(yīng)零序電流定向斷路器繼電器及其對(duì)應(yīng)的感測、定時(shí)和數(shù)據(jù)處理構(gòu)件， 其中所述電故障引起至少兩個(gè)過電流1>和I 中的一者和/或定向零序電流Itl,所述系統(tǒng) 的特征在于針對(duì)產(chǎn)生所述至少兩個(gè)過電流I>、I 中的任一者的電故障，所述N個(gè)斷路器繼電器加上供電所斷路器繼電器，總共N+1個(gè)繼電器，被視為分組成M個(gè)群組Gp G1^…、Q、…、Gm^1,每一群組具有相應(yīng)數(shù)目NGq、NG1^…、NQ、…、NGMi的相繼 繼電器I〗、RL\、…、RL\、…、，從供電所斷路器繼電器開始且包含所述供電 所斷路器繼電器，且具有給定值i的給定群組G1中的所有所述相應(yīng)斷路器繼電器的相應(yīng)跳閘時(shí)間間隔經(jīng)布 置以具有大體上相同的值，且群組G1中的任一斷路器繼電器的跳閘時(shí)間間隔經(jīng)布置以大 于相繼群組Gw中的任一斷路器繼電器的跳閘時(shí)間間隔，相繼群組的跳閘時(shí)間間隔之間 的差是預(yù)定的；每一繼電器I丨在第一斷路器跳閘之后的停滯時(shí)間間隔經(jīng)布置以針對(duì)下標(biāo)1的給定值 具有大體上相同的值，且小于同一群組G1中的相繼繼電器1丨+1的停滯時(shí)間間隔，且在第 二斷路器跳間之后且在第二重新閉合操作之前的停滯時(shí)間間隔經(jīng)布置以針對(duì)所有所述斷 路器繼電器而具有相同值，相繼繼電器的停滯時(shí)間間隔之間的差是預(yù)定的；其中每一斷路器繼電器經(jīng)配置以用于倘若出現(xiàn)以下情況便在兩次跳間之后鎖閉其相 應(yīng)的斷路器所述第一斷路器跳閘之后的對(duì)應(yīng)重新閉合時(shí)間間隔以及相關(guān)的群組跳閘時(shí) 間顯示大體上相同的值和/或由第一跳閘操作觸發(fā)的每一繼電器的經(jīng)預(yù)編程的定時(shí)器， 且在考慮指定容限的情況下在定時(shí)器編程的時(shí)間結(jié)束時(shí)所述斷路器為斷開的情況下觸發(fā) 所述斷路器的鎖閉，且第二重新閉合操作之前的第二停滯時(shí)間間隔經(jīng)布置以針對(duì)所有所 述斷路器繼電器具有大體上相同的值；針對(duì)產(chǎn)生定向零序電流Itl的電故障，N+1個(gè)斷路器定向零序繼電器被視為RLtl、…、 RLr…、RLn,且任一繼電器R“的跳閘時(shí)間經(jīng)布置以具有大于相繼繼電器RLm的跳閘 時(shí)間的值，相繼繼電器的跳閘時(shí)間之間的所述差是預(yù)定的，且所述斷路器繼電器經(jīng)配置 以用于在出現(xiàn)產(chǎn)生定向零序電流Itl的所述電故障時(shí)的一次跳閘之后鎖閉所述相應(yīng)的斷路器。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的用于保護(hù)、自動(dòng)分段和重新配置中壓配電線以抵御電故障 的系統(tǒng)，其特征在于針對(duì)產(chǎn)生所述至少兩個(gè)過電流I>、I 中的任一者的所述電故障，每一斷路器繼電器 經(jīng)布置以具有等于ttrip—Go-i* ΔOVtrip的跳閘時(shí)間間隔，所述t^— 是群組Gtl中的所有所述斷路器繼電 器^的跳閘時(shí)間，i的所述值是所述每一斷路器繼電器I丨所屬的群組G1的下標(biāo)，且所述Δ 0Vtnp是時(shí)間增量，所述Itnp etl和Δ 0Vtnp是預(yù)定的；所述第一斷路器跳閘之后的斷路器觸點(diǎn)斷開的停滯時(shí)間間隔等于td* (1+1)，所述td是 每一群組G1的第一斷路器繼電器^的所述停滯時(shí)間間隔且是預(yù)定的，且1的所述值為每 一相應(yīng)群組G1中的斷路器繼電器I丨的下標(biāo)，針對(duì)產(chǎn)生定向零序電流Itl的電故障，每一 RI^經(jīng)布置以具有等于AIQtnp*(N_j+l)的跳 閘時(shí)間，其中j是所討論的所述斷路器繼電器R“的下標(biāo)，且Arotnp是斷路器繼電器RLn 的跳閘時(shí)間且是預(yù)定的。
35.根據(jù)權(quán)利要求33和34中任一權(quán)利要求所述的用于保護(hù)、自動(dòng)分段和重新配置所 述中壓配電線的系統(tǒng)，其特征在于用以用例如界定M個(gè)群組Gr G1^…、…、 G1vm且每一群組G1中有相應(yīng)數(shù)目NGp NG1^…、NQ、…、NG1^1的相繼繼電器 !^、!^、…、叫、…、等的輸入、例如“―CQ、i、Δ—等參數(shù)、雙向能力和傳感 器讀數(shù)等等來編程所需斷路器繼電器的構(gòu)件是所述斷路器繼電器中的每一者中所包含的 定時(shí)和數(shù)據(jù)處理構(gòu)件。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的用于保護(hù)、自動(dòng)分段和重新配置所述中壓配電線的系統(tǒng)， 其特征在于所述斷路器繼電器為基于微處理器的斷路器繼電器，且所述定時(shí)和數(shù)據(jù)處理 構(gòu)件為每一相應(yīng)的基于微處理器的斷路器繼電器中所包含的微處理器。
全文摘要
本發(fā)明的高級(jí)變電所或變電中心是得自其中所包含的設(shè)備的所發(fā)明的獨(dú)特互連方案的應(yīng)用。這涉及中壓斷路器的應(yīng)用，所述中壓斷路器以環(huán)路的主功率通量僅隧穿通過此斷路器的方式與其它設(shè)備或開關(guān)互連。所有其它開關(guān)裝置需要僅斷開配電變壓器負(fù)載電流，因此實(shí)現(xiàn)了SF6的消除以及改為使用礦物或硅酮油、酯或固體絕緣物。另外，通過引入自動(dòng)分段點(diǎn)且借助使真空斷路器保護(hù)配電變壓器而消除HRC熔絲，來實(shí)現(xiàn)電纜網(wǎng)的可靠性的改進(jìn)。本發(fā)明還涉及用于保護(hù)、自動(dòng)分段且重新配置中壓配電線以抵御電故障的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)利用彼此互連且任選地互連到常規(guī)變電所的所述變電所。
文檔編號(hào)H02H7/26GK102027652SQ200980116775
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月14日
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