專利名稱：相間距離繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種保護高壓及超高壓輸電路相間故障的相間距離繼電器的制作。
電網(wǎng)兩相間發(fā)生故障時，需迅速地跳開故障相以清除故障給電網(wǎng)帶來的危害，目前已知的相間距離繼電器測量電壓，電流形成二個電參量比相，在輸電系統(tǒng)發(fā)生單相接地時也會動作，且發(fā)生多相接地故障時不能選出相應(yīng)的故障相。這種繼電器在一般的多相故障跳三相的系統(tǒng)中還須經(jīng)其它選相元件控制，延長了切除故障的時間。另外在同桿并架雙輸電線路中發(fā)生兩相故障時不能有選擇的切除故障相而又不影響輸電線路的供電。
本實用新型的目的是克服上述缺陷，采用簡單電路結(jié)構(gòu)，達到有選擇的對相間故障進行繼電保護。
本實用新型的技術(shù)解決方案是通過電參量形成回路測量系統(tǒng)中電壓電流，形成一個工作電壓參量，一個正序電壓參量、一個負(fù)序電流參量及一個另序電流參量，這四個電參量同時輸入比相器，當(dāng)四個參量同時達到90°同相時，經(jīng)執(zhí)行回路輸出使繼電器動作。電參量形成回路如電壓、電流及負(fù)序電流、另序電流過濾器等形成回路及比相器、具體構(gòu)成電壓、電流回路的減法器、限幅器、移相器均是輸電線路繼電保護中最常用的裝置。如過濾器由互感器、電阻、電容以一定方式連成。形成本實用新型的工作電壓形成回路是此兩相間電壓同此兩相間電流與阻抗的積整定后一道輸入減法器，減法器輸出即所得工作電壓。兩相間負(fù)序電流形成回路是一相經(jīng)過濾器的負(fù)序電流輸出與此相電流經(jīng)加法器輸出同另一相經(jīng)過濾器的負(fù)序電流輸出與同相的相電流經(jīng)加法器輸出后再接入一只減法器。
以下結(jié)合附圖和通過實施例對本實用新型作進一步說明

圖1是本實用新型的具體結(jié)構(gòu)框圖。圖2為相間工作電壓形成電路圖，圖3為正序電流過濾器電路圖，圖4為零序電流過濾器及移相器電路圖，圖5為比相器電路圖。減法器〔1、2、4〕及放大器〔3〕構(gòu)成了AB相間工作電壓回路，減法器的兩輸入分別接A、B相電壓端，形成UAB輸出接至減法器〔4〕的一個輸入端，A、B兩相電流輸入至減法器〔2〕的輸入端，形成IABZd輸出經(jīng)放大后接減法器〔4〕的另一輸入端，比較器〔4〕輸出為 VOPAB＝UAB－IABZd接比相器〔30〕的輸入端；A、B、C相電壓輸至正序電壓過濾器〔13〕，其輸出得AB相正序電壓，經(jīng)移相器〔14、15〕移相120°240°后輸出接比相器的一輸入端，A、B、C三相電流輸入至A相負(fù)序電流過濾器〔16〕輸出A相負(fù)序電流至減法器〔18〕的一輸入端，A相電流經(jīng)限幅器〔17〕后接減法器〔18〕的另一輸入端，減法器〔18〕輸出I2AZd＋〔I2AZd〕(限幅，至減法器)〔25〕的一輸入端，另一輸入端接住B相負(fù)序電流及B相電流限幅，減法器〔18〕及〔21〕、〔25〕構(gòu)成AB相第二極化量，－I2ABZd－〔IABZd〕限幅輸出AB相負(fù)序電流加AB相限幅后電流，并接比相器〔30〕的一輸入端，A、B、C三相電流經(jīng)零序電流過濾器〔28〕及移相器〔29〕移相90°后接比相器〔30〕的一輸入端，上述四個輸入量至AB相比相器〔30〕，其輸出AB相間比相信號，驅(qū)動繼電器動作。BC相、CA相比相器的組成結(jié)構(gòu)完全類同上述結(jié)構(gòu)。
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生兩相接地時，如發(fā)生BC兩相接地時，IOR與I2A同相位，與－I2BCZd同相位，如故障發(fā)生在保護范圍內(nèi)，則IO與UOPBC、－U1BC也同相位，減法器〔8、14、26、〕29〕輸出的量都同相位，因此BC相距離繼電器的比相器〔31〕動作。而IO與－I2ABZd相位差120°，IO與－I2CAZd相位差240，AB相、CA相繼電器的比相器〔30、32〕不發(fā)出動作信號。
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，如A相接地時，IO與－I2BCZd同相位；零序電流輸出〔29〕與比較器〔26〕輸出量同相位，但這時IO與UOPBC不同相位，比較器〔8〕輸出量與比較器〔26、29〕的輸出量不同相，因此BC相繼電器的四個量同時比相時，〔31〕不會發(fā)出動作信號，且這時IO與－I2CAZd相位差120°、零序電流輸出〔29〕與比較器〔25〕相位差120°，〔29〕與〔27〕輸出相位差240°，因此比相器〔30、32〕也無動作信號輸出。
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生三相故障時，沒有I2、I0，設(shè)計I0回路采用負(fù)門檻。I0分量為0時輸出為1，當(dāng)〔29〕輸出常1信號〔25〕、〔26〕〔27〕的相位由相應(yīng)相電流差〔IφφZd〕限幅相位決定，于是區(qū)內(nèi)故障時，〔4、13、25〕同相位，〔30〕有輸出，ZAB動作；〔8、14、26〕同相位，〔31〕有輸出，ZBC動作，同時〔12、15、27〕同相位，ZCA也動作。
具體電路參照圖1及圖2，圖1中〔1、2、3、4〕與〔5、6、7、8〕及〔9、10、11、12〕完全對稱，因此僅以AB相間工作電壓回路為例說明，圖1中減法器〔1〕、〔2〕分別輸出UAB及IABZd，框圖中〔3、4〕部分由圖2給出，放大器A1及減法器A2〔4〕構(gòu)成放大及減法輸出，在A1的輸入輸出端間接有系列反饋電阻，不同電阻接入回路給出不同的整定值，KA為阻抗值基準(zhǔn)調(diào)整回路，K1，K2為二位八四二一編碼撥輪開關(guān)調(diào)整定值，K1給出個位數(shù)，K2給出十位數(shù)。
參照圖1及圖3，正序電壓過濾器〔13〕由圖3給出，其輸出接比相器〔30〕，正序電壓過濾器后接的移相器〔14、15〕采用圖4中相同的移相電路。負(fù)序電流形成回路亦參見圖1及圖3，圖1框圖中〔16〕部分由圖3給出，只不過將圖3的輸入端UA、UC、UB分別對應(yīng)接入IAZd、IBZd、ICZd，限幅器〔17〕為由二個二極管并聯(lián)正向壓降限幅輸出回路。
參照圖1及圖4，零序電流過濾器〔28〕及移相器〔29〕由圖4給出，其輸出接比相器〔30、31、32〕的一輸入端。
參照圖1及圖5，圖5為比相電路示意圖，實際電路輸入端有4個，即一個工作電壓及三個極化電壓輸入端，Yo門及位于Y。前的門均有4個輸入端，聯(lián)接方式同圖5，Ub、Uc、Ux、Uz為晶體振蕩器及分頻器產(chǎn)生的計數(shù)及清零脈沖，Ub、Uc為20ms間隔的清零脈沖，Ub、Uc相隔10ms。Ux為16KHZ的計數(shù)脈沖，UZ為展寬器回路中開放Y1門的脈沖。圖5工作電壓與極化電壓分別形成方波，當(dāng)4個方波同極性時，F(xiàn)1門輸出‘0’態(tài)，允許計數(shù)平均比相器JS1、JS2(40103)開始計數(shù)，將計數(shù)器預(yù)置為一整定值，當(dāng)積分脈沖大于整定值時，JS1或JS2的14腳輸出‘0’態(tài)，通過Y2門預(yù)置JS3，使JS3的14腳輸出“1”態(tài)，將JS1、JS2的整定值切換，同時開放Y1門，輸入UZ(2KHZ)脈沖，展寬回路動作即阻抗繼電器Z動作。
權(quán)利要求1.一種兩相間短路保護繼電器，由電參量形成回路、比相器、執(zhí)行機構(gòu)等組成，其特征是所述電參量形成回路及比相器構(gòu)成包括(1)相間工作電壓形成回路，(2)相間正序電壓形成回路[13、14、15]，(3)相間負(fù)序電流形成回路[25、26、27]，(4)另序電流過濾器[29]，上述每個電參量形成回路輸出接入比相器[30、31或32]，比相器輸出接執(zhí)行機構(gòu)。
2.由權(quán)利要求1所述的繼電器，其特征是所述兩相間工作電壓形成回路是此兩相間電壓同此兩相間電流與阻抗的積整定后一道輸入減法器〔4、8、12〕后的輸出，兩相間負(fù)序電流形成回路是一相經(jīng)過濾的負(fù)序電流輸出與此相電流經(jīng)加法器輸出同另一相經(jīng)過濾器的負(fù)序電流輸出與同相的相電流經(jīng)加法器輸出后再接入一只減法器。
專利摘要一種保護高壓輸電線相間故障的距離繼電器，由電參量形成回路、比相器、執(zhí)行機構(gòu)等組成，電參量形成回路有四條，即包括兩相間工作電壓形成回路——即相間電壓同此兩相間電流與阻抗的值整定后一道輸入減法器后的輸出工作電壓；相間正序電壓形成回路；相間負(fù)序電流形成回路；另序電流過濾器。上述每個電參量形成回路輸出接入比相器，比相器輸出接執(zhí)行機構(gòu)。
文檔編號H02H7/26GK2077616SQ9021431
公開日1991年5月22日 申請日期1990年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月30日
發(fā)明者沈國榮, 鄧紹龍, 張新權(quán) 申請人:能源部南京自動化研究所