断路器短延时分闸控制方法及一种断路器技术

本发明专利技术公开了一种断路器短延时分闸控制方法，属于低压断路器技术领域。本发明专利技术断路器短延时分闸控制方法对断路器每次分闸过程中分闸执行时间进行检测和记录，并依据历史数据来动态调整控制器微处理器发送分闸指令前的延迟时间，以使得断路器短延时保护时间能够尽可能趋近于设定值。本发明专利技术还公开了一种断路器。相比现有技术，本发明专利技术能够根据实际情况对断路器的短延时分闸时间进行动态调整，提高系统的安全可靠性。统的安全可靠性。统的安全可靠性。

【技术实现步骤摘要】
断路器短延时分闸控制方法及一种断路器


[0001]本专利技术属于低压断路器
，尤其涉及一种断路器定时限延时分闸控制方法。

技术介绍

[0002]低压断路器通常都具有短路短延时保护功能，用于实现断路器的级联应用，在这种应用模式下，上级断路器设定的短路短延时保护时间大于下级断路器设定的保护时间，在下级断路器检测到短路故障并分闸时，上级断路器因短路电流的持续时间未达到设定的保护时间，因此不进行分闸，从而降低停电范围。
[0003]目前低压断路器可设定的短路短延时保护时间均为定时限100ms、200ms、300ms和400ms四档。短路短延时保护时间包括两部分，一是断路器控制器检测到短路电流后延时发送分闸控制信号的时间，也可称为微处理器发送分闸指令前的短延时时间，二是从控制器发出分闸信号到分闸执行机构完成分闸操作的时间，也可称为分闸执行时间。断路器的短路短延时保护时间为微处理器发送分闸指令前的短延时时间与分闸执行时间之和。
[0004]现有技术对于断路器短路短延时保护时间的精度的控制，需要统计大量分闸执行单元的分闸执行时间，总结出一个典型值并固化在控制器中，实际设定的短路短延时保护时间减去分闸执行时间的典型值便得到微处理器发送分闸指令前的短延时时间。由于不同分闸执行机构的分闸执行时间存在着一些差距，采用典型值的方法无法将断路器的短路短延时保护时间精度控制在较高的水平。同时分闸执行机构在长期的使用中可能发生老化、磨损等问题，导致分闸执行时间变长，从而导致断路器短路短延时保护时间超出所标称的动作时间精度。因此业内断路器短路短延时保护时间设定均为100
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400ms，相邻档位间隔为100ms，以防止断路器短路短延时保护时间发生变化时，引起断路器的越级跳闸事故，保证断路器级联应用时的可靠性。但是在级联应用下，上级断路器的短路短延时保护时间必须要设定在较高的档位，例如400ms，当该断路器下级线路中发生短路故障，但是故障电流又未达到短路瞬时保护电流点位时，断路器需要经过400ms才能够分闸，较长的分闸时间会对断路器及线路产生较大的损耗。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种断路器短延时保护分闸控制方法，通过追踪断路器分闸执行时间的实际值与变化趋势，对微处理器发送分闸指令前的短延时时间进行动态调整，从而使断路器短路短延时保护时间始终保持在标称的精度范围内；在此基础上，短延时保护时间档位间的时间差可以缩短，断路器可以支持更多层的级联应用，级联应用中上级断路器可以设定更短的保护时间，从而提高断路器和线路的使用寿命。
[0006]本专利技术具体采用以下技术方案解决上述技术问题：一种断路器短延时分闸控制方法，所述断路器包括控制器以及分闸执行机构；所
述控制器包括微处理器、分闸驱动单元、合分闸状态检测单元；在断路器进行分闸时，控制器的微处理器向所述分闸驱动单元发送分闸指令，同时记录分闸指令的发送时间点，分闸驱动单元在收到分闸指令后输出驱动电压，使所述分闸执行机构完成分闸过程，合分闸状态检测单元实时检测断路器合分闸状态并发送给微处理器，微处理器记录断路器由合闸状态变化为分闸状态的时间点，并计算出两个时间点的时间差，该时间差为断路器分闸执行机构的分闸执行时间；微处理器计算并记录每次分闸过程的分闸执行时间，在断路器进行短路短延时保护时，根据分闸执行时间的历史记录，对当前分闸过程中微处理器发送分闸指令之前的短延时时间进行动态调整。
[0007]优选地，所述根据分闸执行时间的历史记录对当前分闸过程中的所述微处理器发送分闸指令之前的短延时时间进行动态调整，具体如下：以所要求的断路器短路短延时保护时间减去所记录的最近若干次分闸执行时间的均值/最大值/最近一次的值，作为当前分闸过程中所述微处理器发送分闸指令前的短延时时间。
[0008]优选地，所述根据分闸执行时间的历史记录对当前分闸过程中的所述微处理器发送分闸指令之前的短延时时间进行动态调整，具体如下：根据分闸执行时间的历史记录对当前分闸过程中的分闸执行时间进行预测，并以所要求的断路器短路短延时保护时间减去当前分闸过程中的分闸执行时间预测值，作为当前分闸过程的所述微处理器发送分闸指令前的短延时时间。
[0009]优选地，所述根据分闸执行时间的历史记录对当前分闸过程中的所述微处理器发送分闸指令之前的短延时时间进行动态调整，具体如下：以上一次和上上一次分闸执行时间的差值作为延时修正值，用上一次分闸过程的所述微处理器短延时时间减去所述延时修正值，得到当前分闸过程中的所述微处理器的短延时时间。
[0010]进一步地，该方法还包括：控制器微处理器在每次分闸过程中完成分闸执行时间的检测后，判断所检测到的分闸执行时间是否在预设的基准范围内，如超出所述基准范围，则判定断路器异常并发出警报。
[0011]更进一步地，所述基准范围的上限小于或等于断路器在额定极限短路电流条件下可被允许的最长分闸时间。
[0012]优选地，所述合分闸状态检测单元包括开关状态与分闸执行机构的动触头位置相关联的微动开关。
[0013]基于同一专利技术构思还可以得到以下技术方案：一种断路器，所述断路器包括控制器以及分闸执行机构；所述控制器包括微处理器、分闸驱动单元、合分闸状态检测单元；在断路器进行分闸时，控制器的微处理器向所述分闸驱动单元发送分闸指令，同时记录分闸指令的发送时间点，分闸驱动单元在收到分闸指令后输出驱动电压，使所述分闸执行机构完成分闸过程，合分闸状态检测单元实时检测断路器合分闸状态并发送给微处理器，微处理器记录断路器由合闸状态变化为分闸状态的时间点，并计算出两个时间点的时间差，该时间差为断路器分闸执行机构的分闸执行时间；微处理器计算并记录每次分闸过程的分闸执行时间，在断路器进行短路短延时保护时，根据分闸执行时间的历史记录，对当前分闸过程中微处理器发送分闸指令之前的短延时时间进行动态调整；存储单元，用于对分闸执行时间进行记录；
延时调整单元，用于根据分闸执行时间的历史记录对当前分闸过程中的所述短延时时间进行动态调整。
[0014]优选地，所述根据分闸执行时间的历史记录对当前分闸过程中的所述微处理器发送分闸指令之前的短延时时间进行动态调整，具体如下：以所要求的断路器短路短延时保护时间减去所记录的最近若干次分闸执行时间的均值/最大值/最近一次的值，作为当前分闸过程中所述微处理器发送分闸指令前的短延时时间。
[0015]优选地，所述根据分闸执行时间的历史记录对当前分闸过程中的所述微处理器发送分闸指令之前的短延时时间进行动态调整，具体如下：根据分闸执行时间的历史记录对当前分闸过程中的分闸执行时间进行预测，并以所要求的断路器短路短延时保护时间减去当前分闸过程中的分闸执行时间预测值，作为当前分闸过程的所述微处理器发送分闸指令前的短延时时间。
[0016]优选地，所述根据分闸执行时间的历史记录对当前分闸过程中的所述微处理器发送分闸指令之前的短延时时间进行动态调整，具体如下：以上一次和上上一次分闸执行时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种断路器短延时分闸控制方法，所述断路器包括控制器以及分闸执行机构；其特征在于：所述控制器包括微处理器、分闸驱动单元、合分闸状态检测单元；在断路器进行分闸时，控制器的微处理器向所述分闸驱动单元发送分闸指令，同时记录分闸指令的发送时间点，分闸驱动单元在收到分闸指令后输出驱动电压，使所述分闸执行机构完成分闸过程，合分闸状态检测单元实时检测断路器合分闸状态并发送给微处理器，微处理器记录断路器由合闸状态变化为分闸状态的时间点，并计算出两个时间点的时间差，该时间差为断路器分闸执行机构的分闸执行时间；微处理器计算并记录每次分闸过程的分闸执行时间，在断路器进行短路短延时保护时，根据分闸执行时间的历史记录，对当前分闸过程中微处理器发送分闸指令之前的短延时时间进行动态调整。2.如权利要求1所述断路器短延时分闸控制方法，其特征在于，所述根据分闸执行时间的历史记录对当前分闸过程中的所述微处理器发送分闸指令之前的短延时时间进行动态调整，具体如下：以所要求的断路器短路短延时保护时间减去所记录的最近若干次分闸执行时间的均值/最大值/最近一次的值，作为当前分闸过程中所述微处理器发送分闸指令前的短延时时间。3.如权利要求1所述断路器短延时分闸控制方法，其特征在于，所述根据分闸执行时间的历史记录对当前分闸过程中的所述微处理器发送分闸指令之前的短延时时间进行动态调整，具体如下：根据分闸执行时间的历史记录对当前分闸过程中的分闸执行时间进行预测，并以所要求的断路器短路短延时保护时间减去当前分闸过程中的分闸执行时间预测值，作为当前分闸过程的所述微处理器发送分闸指令前的短延时时间。4.如权利要求1所述断路器短延时分闸控制方法，其特征在于，所述根据分闸执行时间的历史记录对当前分闸过程中的所述微处理器发送分闸指令之前的短延时时间进行动态调整，具体如下：以上一次和上上一次分闸执行时间的差值作为延时修正值，用上一次分闸过程的所述微处理器短延时时间减去所述延时修正值，得到当前分闸过程中的所述微处理器的短延时时间。5.如权利要求1所述断路器短延时分闸控制方法，其特征在于，该方法还包括：控制器微处理器在每次分闸过程中完成分闸执行时间的检测后，判断所检测到的分闸执行时间是否在预设的基准范围内，如超出所述基准范围，则判定断路器异常并发出警报。6.如权利要求5所述断路器延时分闸控制方法，其特征在于，所述基准范围的上限小于或等于断路器在额定极限短路电流条件下可被允许的最长分闸时间。7.如权利要求1所述断路器短延时分闸控制方法，其特征在于，所述合分闸状态检测单元包括开关状态与分闸执行机构的动触头位置相关联的微动开关。8.一种断路器，所述断路器包括控制器以及分闸执行机构；其特征在于：所述控制器包括微处...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷建强，王颂凯，叶文杰，
申请(专利权)人：常熟开关制造有限公司原常熟开关厂，
类型：发明
国别省市：