[发明专利]一种在电压跌落的瞬间可及时关断电网的监测系统有效

专利信息
申请号: 201610834951.8 申请日: 2016-09-20
公开(公告)号: CN107843807B 公开(公告)日: 2021-07-30
发明(设计)人: 张永 申请(专利权)人: 丰郅(上海)新能源科技有限公司
主分类号: G01R31/08 分类号: G01R31/08;H02H7/22
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 201114 上海*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 电压 跌落 瞬间 及时 断电 监测 系统
【说明书】:

本发明主要涉及到电力系统,确切地说,是提供一种带有电弧检测功能和带有监测直流电流值功能的电网监测系统,实时监测直流系统内各个支路电流和实时检测直流电路中是否有有害电弧产生。此外电力系统发生停电或明显的大幅度降压时,通常而言基于安全考虑会要求此时对受保护的电网线路进行断电,本发明能够在电网发生掉电导致电压跌落的瞬间及时关断电网,以此来保障整个电力系统的正常运作。

技术领域

本发明主要涉及到电力系统,确切地说,是提供一种带有电弧检测功能和带有监测直流电流值功能的电网监测系统,实时监测直流系统内各个支路电流和实时检测直流电路中是否有有害电弧产生,能够在电网发生掉电导致电压跌落的瞬间及时关断电网,以此来保障整个电力系统的正常运作。

背景技术

在电网系统中,经常会发生各种偶发事件导致电压迅速跌落的事件,电力系统的停电或明显的大幅度降压都属于这类事件,通常而言基于各种考虑会要求此时对受保护的电网线路进行断电,假如不进行断电可能导致潜在的不安全因素,譬如电源失电后再恢复时对断路器所保护的线路上的设备和工作人员就可能造成意外伤害。但是当前现有技术的主要缺陷在于:断电后没有合适的备用电池为断路器的脱扣线圈加上规定的电压,尤其是在例如光伏汇流箱这样的电气设备中更是缺乏备用电池,这导致无法在断电的瞬时迅速关断受保护的电网线路。在断路器中脱扣线圈缠绕在磁芯上,一旦脱扣线圈产生磁力使自由脱扣机构动作,会迫使主触点断开受断路器保护的电路,但是断路器的脱扣线圈只有在很短的时间内所施加的电压达到一定程度时才能使得磁芯瞬间产生足够的吸附力,如果施加在脱扣线圈上的电压不足则很难驱动断路器执行脱扣动作实现分闸。值得注意的是,本申请所涉及到的断路器是本领域的常见电气开关装置,例如美国专利申请US9013852等对断路器的功能有详细的描述,因此本申请视断路器为已知技术。除此之外,这里的断路器还可以被带有线圈绕组的继电器之类的电气开关来替代,只要能够满足对受保护的电网线路进行重复断开、接通操作的电气开关均视作本申请可以采用的对象。

另外在现代电力系统中,为了提高电网的可靠性和安全性,已经进行了巨大的努力以避免电网系统中产生的负面电弧。电弧是一种没有规律而且极不稳定的高频变化现象,然而现有技术对电弧的有效监测仍然没有实现令人满意的解决方案。在电力系统中,当两个电极之间产生足够高的压差时,电弧就可能会发生,该电压引起电极之间的气体离子化导致等离子会逐步形成,并且电流可以在电极之间流动,这样的等离子体潜在的可能会加热到几千摄氏度,直至引起设备损坏或着火引起火灾。电力系统中潜在的电弧大致上有两种类型:并行电弧或者串行电弧。并行电弧一般电力系统中的正极和负极之间发生,或者在其中的某一个电极和接地端之间发生。相对的,串行电弧不是在两个线路之间发生的,而是在一个电流导通的线路内发生的,为了减少电弧的负面影响,必须尽快地执行相应的对策如切断电弧源头,因此电弧被可靠地和实时地的确认是非常重要的监测事项。在一些现有的技术方案中,一些公开的专利文献也披露了各种可行的电弧检测电路,例如中国专利申请案CN200910109533.2、CN201410130412.7等披露了电弧检测方案,但在特殊的应用场合如光伏汇流领域,其电弧检测效果不佳,本申请的另外作用就是检测电弧。

发明内容

在本发明中提供了一种在电压跌落的瞬间可及时关断电网的监测系统,包括带有第一电源模块和处理器的主控单元,还包括第一电容器;其中

所述第一电源模块将输送给它的电压源转换为提供给所述处理器的工作电压和转换成存储在该第一电容器上的冗余电压;

控制电网线路接通或断开的电气开关带有的脱扣线圈受该冗余电压的激励,该脱扣线圈通电且所施加给脱扣线圈的电压不低于一个门槛电压时则触发该电气开关切换成关断状态,以及一个受处理器控制的第一开关决定是否将该冗余电压施加给该脱扣线圈;

所述处理器在检测到所述电压源掉电至预设的幅度时会产生一个第一指令信号以指示所述第一开关接通,从而将该冗余电压施加给所述脱扣线圈藉此来推动所述电气开关执行关断动作以断开所述电网线路。

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