配电系统和监测配电系统中的区域选择性联锁的方法技术方案

本申请涉及配电系统和监测配电系统中的区域选择性联锁的方法。描述了配电系统和方法。在一个示例中，描述了测量配电系统的方法，该配电系统包括第一电路保护设备和在第一电路保护设备下游耦合于第一电路保护设备的第二电路保护设备。方法包括用第一电路保护设备的ZSI监测器监测第一电路保护设备的ZSI输出端口与第二电路保护设备的ZSI输入端口之间的通信连接的状态、检测第一电路保护设备的ZSI输出端口是否耦合于第二电路保护设备的ZSI输入端口以及指示通信连接的状态。

【技术实现步骤摘要】
配电系统和监测配电系统中的区域选择性联锁的方法分案申请的相关信息本申请是申请日为2016年6月15日、申请号为201610420033.0、专利技术名称为“配电系统和监测配电系统中的区域选择性联锁的方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本申请大体上涉及电力系统，并且更特定地，涉及配电系统和监测配电系统中的区域选择性联锁的方法。
技术介绍
已知的配电系统包括多个开关设备系列，其包括断路器，每个耦合于一个或多个负载。断路器典型地包括脱扣单元，其基于流过断路器的感测电流来控制断路器。更具体地，如果电流在可接受条件外，则脱扣单元促使流过断路器的电流中断。例如，至少一些已知断路器用识别断路器的非期望电流水平的一个或多个电流阈值(也称为“拾取”阈值)来编程。例如，如果故障持续预定时间量地抽取超出一个或多个电流阈值的电流，脱扣单元典型地激活关联的断路器来使电流停止流过断路器。然而，在包括多个断路器的配电系统中，典型的设置使用断路器层级。大的断路器(即，具有高额定电流的断路器)相比较低电流馈线断路器更接近电源安置并且对较低电流馈线断路器馈电。每个馈线断路器可对连接到负载或其他分配设备的多个其他断路器馈电。故障可在断路器层级中的任何地方出现。当出现故障时，每个断路器(具有流过它的相同故障电流)可由于变化的传感器灵敏度和/或容限而检测不同的故障电流量。当出现故障时，最接近故障的断路器应操作成使电流停止流过断路器。如果层级中较高的断路器脱扣，则多个电路或负载可不必要地失去服务。为了适应变化的容限并且确保多个断路器基于相同故障电流未不必要地脱扣，至少一些已知断路器的电流阈值彼此嵌套来避免重叠故障电流阈值。在一些其他已知系统中，在检测到故障电流时，处于较低层的断路器向较高层断路器发送协调或阻断信号。响应于阻断信号，上层断路器的操作与较低层断路器的操作协调。当在这样的系统中出现较低层断路器与较高层之间的通信失效(例如断裂或断开的连接/线)，较高层断路器可仍然不知道较低层断路器已检测到故障并且较高层断路器的不必要障碍脱(nuisancetrip)扣更加可能。
技术实现思路
在一个方面中，描述电路保护设备。该电路保护设备包括：脱扣机构，用于中断流过电路保护设备的电流；以及脱扣单元，其操作地耦合于脱扣机构。脱扣单元包括区域选择性联锁(ZoneSelectiveInterlock，ZSI)信号发生器、ZSI输出端口和ZSI监测器。ZSI输出端口耦合于ZSI信号发生器用于到第二电路保护设备的ZSI输入端口的通信连接。ZSI监测器耦合于ZSI信号输出端口来监测ZSI输出端口与第二电路保护设备的ZSI输入端口之间的通信连接的状态。在另一个方面中，描述配电系统，其包括第一电路保护设备和第二电路保护设备。该第一电路保护设备包括ZSI输入端口。第二电路保护设备在第一电路保护设备的下游耦合于第一电路保护设备。第二电路保护设备包括用于中断流过所述电路保护设备的电流脱扣机构和耦合于该脱扣机构的脱扣单元。脱扣单元包括ZSI信号发生器、ZSI输出端口和ZSI监测器。ZSI输出端口耦合于ZSI信号发生器并且通信连接到第一电路保护设备的ZSI输入端口。ZSI监测器耦合于ZSI输出端口来监测第一电路保护设备的ZSI输出端口与ZSI输入端口之间的通信连接的状态。在再另一个方面中，描述监测具有多个电路保护设备(其包括具有ZSI的脱扣单元)的配电系统的方法。该方法包括用第一电路保护设备的ZSI监测器监测第一电路保护设备的ZSI输出端口与第二电路保护设备的ZSI输入端口之间的通信连接的状态。方法进一步包括检测第一电路保护设备的ZSI输出端口是否耦合于第二电路保护设备的ZSI输入端口以及指示通信连接的状态。附图说明图1是示范性配电系统的示意框图。图2是图1中的配电系统(其包括示范性区域选择性联锁(ZSI)单元)的一部分的示意框图。图3是供在图1中示出的配电系统中使用的示范性ZSI单元的示意框图。图4是供在图1中示出的配电系统中使用的另一个示范性ZSI单元的电路图。图5是用于监测配电系统(例如图1中示出的系统)的示范性方法的流程图。具体实施方式本文描述配电系统以及操作和/或测试配电系统的方法的示范性实施例。示范性配电系统包括多个电路保护设备，其采用区域选择性联锁(ZSI)配置设置在多个层中。一个或多个下游(例如，在较低层中)电路保护设备能操作成向一个或多个上游(例如，在较高层中)电路保护设备输出阻断信号。下游电路保护设备包括用于输出阻断信号的ZSI信号发生器和耦合于下游电路保护设备的输出以选择性地监测ZSI信号发生器以及上游和下游电路保护设备之间的连接的状态的ZSI监测器。如果ZSI监测器确定ZSI信号发生器和/或电路保护设备之间的连接可能未正确运作，ZSI监测器生成状态指示符来告知用户潜在维护问题。示例实施例从而通过自监测ZSI网络的配置和功能性而不中断ZSI网络来简化配电系统的安装和/或维护。图1是示范性配电系统100的一部分的示意框图，该示范性配电系统100包括经由电路保护设备106向负载104提供电力的源102。电源102可包括例如一个或多个发电机或向负载104提供电流(和所得的电力)的其他设备。电流通过分配总线108传送到负载104。负载104可包括但不限于只包括机器、马达、照明和/或制造或发电或配电设施的其他电气和机械设备。在图示的实施例中，电路保护设备106采用层级(其包括第一层110和第二层112)设置以向配电系统100提供不同级别的保护和监测。例如，第一电路保护设备114(有时称为源电路保护设备)设置在第一层110中以从第一电源102接收电流并且向总线108提供电流。第二电路保护设备116(有时称为馈线电路保护设备)在第一电路保护设备114下游设置在第二层112中并且连接以从总线108接收电流。第二电路保护设备116向负载104提供电流。如本文使用的，术语“下游”指从电源102朝向负载104的方向。术语“上游”指与下游方向相反的方向，例如从负载104朝向电源102。尽管图1图示设置在两个层110和112中的电路保护设备106，应认识到在任何适合数量的层中可设置任何适合数量的电路保护设备106以使配电系统100能够如本文描述的那样运作。例如，在一些实施例中应认识到一个或多个额外层和/或电路保护设备106可设置在电源102与第一层110之间。另外或备选地，在一些实施例中，一个或多个额外层和/或电路保护设备106可设置在负载104与第二层112电路保护设备106之间。此外，一个或多个额外电路保护设备106可设置成向总线108提供电力(从任何适合的源102)。相似地，一个或多个额外电路保护设备可连接到总线108以向一个或多个额外负载104提供电力。在示范性实施例中，电路保护设备106是断路器。备选地，电路保护设备106可以是使配电系统100能够如本文描述的那样运作的任何其他设备。在示范性实施例中，每个电路保护设备106具有集成脱扣单元，其包括设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电路保护设备(106，116)，其包括：/n脱扣机构(122)，其被配置成中断流过所述电路保护设备(106，114)的电流；以及/n脱扣单元(118)，其操作地耦合于所述脱扣机构(122)，所述脱扣单元(118)包括：/n区域选择性联锁ZSI信号发生器(242)；/nZSI输出端口(132)，其耦合于所述区域选择性联锁ZSI信号发生器(242)并且被配置成用于到第二电路保护设备(106，114)的ZSI输入端口(134)的通信连接；以及/nZSI监测器，其包括选择性电路(300)，其中所述选择性电路(300)包括第一光耦合器(325)、第二光耦合器(315)和选择性输出(320)，其中所述第一光耦合器(325)耦合于所述ZSI输出端口(132)，其中所述选择性电路(300)被配置成通过选择性允许电流在所述ZSI输出端口(132)和所述ZSI监测器之间流动来选择性监测所述ZSI输出端口(132)与所述第二电路保护设备(106，114)的所述ZSI输入端口(134)之间的所述通信连接的状态，并且其中所述选择性输出(320)被配置成提供信号来控制所述第二光耦合器(315)以使来自所述ZSI输出端口(132)的电流选择性地耦合于所述ZSI监测器。/n...

【技术特征摘要】
20150615 US 14/7396961.一种电路保护设备(106，116)，其包括：
脱扣机构(122)，其被配置成中断流过所述电路保护设备(106，114)的电流；以及
脱扣单元(118)，其操作地耦合于所述脱扣机构(122)，所述脱扣单元(118)包括：
区域选择性联锁ZSI信号发生器(242)；
ZSI输出端口(132)，其耦合于所述区域选择性联锁ZSI信号发生器(242)并且被配置成用于到第二电路保护设备(106，114)的ZSI输入端口(134)的通信连接；以及
ZSI监测器，其包括选择性电路(300)，其中所述选择性电路(300)包括第一光耦合器(325)、第二光耦合器(315)和选择性输出(320)，其中所述第一光耦合器(325)耦合于所述ZSI输出端口(132)，其中所述选择性电路(300)被配置成通过选择性允许电流在所述ZSI输出端口(132)和所述ZSI监测器之间流动来选择性监测所述ZSI输出端口(132)与所述第二电路保护设备(106，114)的所述ZSI输入端口(134)之间的所述通信连接的状态，并且其中所述选择性输出(320)被配置成提供信号来控制所述第二光耦合器(315)以使来自所述ZSI输出端口(132)的电流选择性地耦合于所述ZSI监测器。


2.根据权利要求1所述的电路保护设备(106，116)，其中所述ZSI监测器被配置成检测所述ZSI输出端口(132)是否耦合于所述第二电路保护设备(106，114)的所述ZSI输入端口(134)。


3.根据权利要求2所述的电路保护设备(106，116)，其中所述ZSI监测器被配置成检测ZSI信号何时由所述区域选择性联锁ZSI信号发生器(242)通过所述ZSI输出端口(132)输出。


4.根据权利要求1所述的电路保护设备(106，116)，其中所述ZSI监测器被配置成提供所述通信连接的所述状态的指示。


5.根据权利要求4所述的电路保护设备(106，116)，其进一步包括显示器，其中所述ZSI监测器被配置成经由所述显示器提供所述通信连接的所述状态的所述指示。


6.根据权利要求4所述的电路保护设备(106，116)，其中所述ZSI监测器被配置成通过向远离所述电路保护设备(106，116)的设备传送指示来提供所述通信连接的所述状态的所述指示。


7.根据权利要求1所述的电路保护设备(106，116)，其中所述区域选择性联锁ZSI信号发生器(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·A·罗科，J·J·杜赫蒂，C·B·威廉斯，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH