[发明专利]智能低压断路器的区域选择性连锁方法

摘要

本发明公开了一种智能低压断路器的区域选择性连锁方法。系统复位后，断路器处于无ZSI状态，监测线路上的电流并等待接收通信信号，若监测到短路电流，则本断路器向上级断路器发送等待命令并进入内部锁闭状态；若收到下级断路器发来的等待命令，则进入外部锁闭状态。在内部锁闭状态中，进行时长为T_in的内部锁闭延时，若内部锁闭延时超时仍未收到下级断路器发来的等待命令，则认为没有下级断路器监测到短路，进入脱扣状态。在脱扣状态中，控制器要向脱扣器发出脱扣指令。本发明无需附加的设备，连线简单，可在电力线路发生短路时，实现配电系统上下级断路器之间的选择性保护。

主权项

 智能低压断路器的区域选择性连锁方法，在该方法中智能低压断路器存在五种可能的状态，分别为无ZSI状态、自锁闭状态、脱扣状态、外部锁闭状态和ZSI恢复状态，这五种状态及其状态转移规律如下：所述的无ZSI状态，即复位后的状态，此时断路器没有监测到短路，也未接收到下级断路器发来的等待命令；在此状态下，断路器若监测到短路电流，则进入自锁闭状态；若收到下级断路器发来的等待命令，则进入外部锁闭状态；所述的自锁闭状态，此状态说明断路器控制器已经监测到了短路，但是尚未收到下级断路器的等待命令；进入此状态后，断路器立即向上级断路器发送等待命令，并维护一个时长为自锁闭时间T_in的定时器；在此状态下，断路器若收到下级断路器发来的等待命令，则进入外部锁闭状态；若定时器超时，则进入脱扣状态；所述的脱扣状态，区域选择性连锁逻辑判定应由本断路器执行脱扣动作时进入的状态；在此状态下，断路器发出脱扣指令，触发脱扣器动作，完成分断动作后进行状态迁移返回无ZSI状态；所述的外部锁闭状态；在该状态下，断路器维护一个时长为T_out的定时器；若定时器超时，并且监测到短路电流仍然存在，则进入脱扣状态；若定时器超时，且短路电流消失，则进入ZSI恢复状态；所述的ZSI恢复状态，设置此状态是为了应对较为复杂故障电流，增强可靠性；在此状态下，维护一个时长为T_wait的定时器，期间若断路器监测到短路电流，则立刻进入脱扣状态；若未监测到短路电流，直至定时器超时，则进入无ZSI状态；其特征在于该方法具体是：系统复位后，断路器处于无ZSI状态，监测线路上的电流并等待接收通信信号，若监测到短路电流，则本断路器向上级断路器发送等待命令并进入内部锁闭状态；若收到下级断路器发来的等待命令，则进入外部锁闭状态；在内部锁闭状态中，进行时长为T_in的内部锁闭延时，若内部锁闭延时超时仍未收到下级断路器发来的等待命令，则认为没有下级断路器监测到短路，进入脱扣状态；在脱扣状态中，控制器要向脱扣器发出脱扣指令，确认线路分断后，此次的区域选择性连锁已经完成，断路器状态转换为无ZSI状态；若在内部锁闭延时期间，收到了下级断路器发来的等待命令，说明有下级的断路器同时监测到了短路，应由下级断路器完成保护动作，因此本断路器进入外部锁闭状态；在外部锁闭状态中，进行时长为T_out的外部锁闭延时，以等待下级断路器完成分断的机械动作、电弧熄灭、短路电流消除；外部锁闭延时超时后，判断短路故障是否已经切除，如果短路电流仍然存在，说明下级断路器分断失败或者线路中发生了不止一处的短路，断路器应进入脱扣状态，完成相应操作；反之，外部锁定延时超时，短路电流已经被消除，则断路器进入ZSI恢复状态；在ZSI恢复状态中，进行一个时长为T_wait的ZSI恢复延时，延时期间若监测到短路电流，则立即进入脱扣状态，执行瞬动保护，若定时超时仍没有发生短路，则此次区域选择性连锁完成，进入无ZSI状态。