專利名稱：變壓器差動(dòng)繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種變壓器差動(dòng)繼電器，屬于電力系統(tǒng)中做為雙繞組、三繞組、自耦變壓器或發(fā)電機(jī)-變壓器組內(nèi)部故障主保護(hù)繼電器。
由于電力系統(tǒng)迅速發(fā)展，電網(wǎng)發(fā)電容量越來越大，系統(tǒng)阻抗變小，運(yùn)行方式差別也很大，最大運(yùn)行方式阻抗很小，最小運(yùn)行方式阻抗較大，這樣就造成現(xiàn)用的BCH-1、2、4等差動(dòng)繼電器靈敏度不夠，因?yàn)?，BCH-1、2、4整定值是依躲過外部最大故障電流，而在內(nèi)部最小運(yùn)行方式下，兩相短路故障時(shí)靈敏度不夠。目前又無替代產(chǎn)品。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)存在的不足，既考慮到與原來BCH-1、2、4繼電器的互換性，又著重解決原產(chǎn)品的靈敏度不夠的問題，為保證主設(shè)備安全運(yùn)行而提供一種差動(dòng)繼電器。
本實(shí)用新型以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)包括電流調(diào)節(jié)回路及與其輸出相連的包含有差動(dòng)動(dòng)作電路、諧波制動(dòng)電路和比例制動(dòng)電路組成的主回路及差電流速斷回路，它的比例制動(dòng)電路由二極管和電阻組成橋式相敏電路，其輸入端即三個(gè)二極管橋臂分別連至電流調(diào)節(jié)回路中三個(gè)制動(dòng)側(cè)的電流互感器(40KB)、(50KB)和(60KB)的二次繞組，電流互感器(40KB)、(50KB)和(60KB)的二次繞組另一端并連后接至橋式相敏電路的電阻臂上，橋式相敏電路的輸出接電阻后與差動(dòng)動(dòng)作電路及諧波制動(dòng)電路輸出并連連接至A點(diǎn)構(gòu)成。
本實(shí)用新型所具有的有益效果1、本實(shí)用新型由電流調(diào)節(jié)回路、包括由差動(dòng)動(dòng)作電路、諧波制動(dòng)電路及具有相敏特性的可變化比例制動(dòng)電路組成的主回路和差電流速斷回路等環(huán)節(jié)構(gòu)成。該繼電器的制動(dòng)性能優(yōu)良，具有電流調(diào)節(jié)能力，利用其內(nèi)設(shè)的電流調(diào)節(jié)回路，可使流入繼電器各側(cè)的電流在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，通常為2.9A～8.7A，此值還可根據(jù)用戶的要求特殊設(shè)計(jì)。調(diào)節(jié)后使各側(cè)電流達(dá)到平衡，不需要再安裝外附中間變流器，較BCH-1、2、4需附裝變流器就大大降低了總成本，并簡化了接線，減少了總故障率。2、制動(dòng)特性優(yōu)良，由于采用性能優(yōu)越的相敏特性的可變化比例制動(dòng)電路，外部故障時(shí)制動(dòng)量大，故障電流越大，制動(dòng)能力越強(qiáng)，可靠地防止誤動(dòng)；內(nèi)部故障時(shí)，制動(dòng)量大大減少，從而提高了繼電器的靈敏度，為此，本繼電器不僅適用于一般變壓器，也能適用于變壓器一個(gè)繞組直接與兩個(gè)斷路器連接的系統(tǒng)，如一倍半接線或自耦變壓器上。3、交流消耗小，因繼電器本身消耗很小，又省去了輔助中間變流器及其所至的消耗，因而，減輕了主電流互感器的負(fù)擔(dān)，節(jié)省電纜投資，又提高了可靠性。4、過電流能力強(qiáng)。5、本繼電器底座、開孔及安裝尺寸與BCH-1完全相同，可方便使用單位在設(shè)備更新時(shí)直接替換性能落后的BCH-1、2、4產(chǎn)品，保證主設(shè)備安全、提高運(yùn)行可靠性，既可板前接線也可板后接線，使用方便，是一種替換BCH-1、2、4產(chǎn)品的較理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。


圖1為變壓器差動(dòng)繼電器原理電路圖；圖2為變壓器差動(dòng)繼電器的制動(dòng)特性曲線。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型，圖1給出了本實(shí)用新型一種最佳實(shí)施例的原理電路圖，圖2給出了它的制動(dòng)特性曲線。它由電流調(diào)節(jié)回路，其輸出分別經(jīng)電流互感器30KB、10KB、20KB連接差電流速斷回路及主回路中的差動(dòng)動(dòng)作電路和諧波制動(dòng)電路，并由電流調(diào)節(jié)回路中的三個(gè)制動(dòng)側(cè)電流互感器、連接具有相敏特性的可變化比例制動(dòng)電路構(gòu)成。其中差電流速斷回路由電流互感器30KB的二次繞組兩端連接由二極管組成的整流電路ZL3的輸入端，整流電路ZL3的輸出端接由電容C5、電阻R4組成的濾波電路后接輸出繼電器K2構(gòu)成。差動(dòng)動(dòng)作電路由電流互感器10KB的二次繞組并連電容C1后兩端接由二極管組成的整流電路ZL1的輸入端，ZL1的輸出連電阻R1后接輸出繼電器K1構(gòu)成。諧波制動(dòng)電路由電流互感器20KB的二次繞組和電容C2組成二次諧波電路，一端接電容C3、電感0K并連組成的阻波電路后連至由二極管組成的橋式整流電路ZL2輸入端，ZL2的輸出接電阻R2至A點(diǎn)構(gòu)成。由二極管V1、V2、V3、V4、V5、V6及電阻R11和R12連接成橋式相敏電路。經(jīng)串接的穩(wěn)壓二極管V7、V8和電阻R9、R10、R7連至A點(diǎn)構(gòu)成具有相敏特性的可變化比例特性制動(dòng)電路。A點(diǎn)處的電位變化由電阻R1、R2和R3的電位變化而定，R1和R2、R3的電位相反。輸出繼電器K1和K2的常開接點(diǎn)并連后連至輸出回路。被保護(hù)電路如變壓器各側(cè)的電流互感器二次繞組接至本差動(dòng)繼電器對(duì)應(yīng)輸入端上，即將變壓器各側(cè)電流互感器二次電流直接引入了本繼電器中，電流調(diào)節(jié)回路由變流器1、電流互感器40KB、50KB、60KB組成，其中40KB、50KB、60KB構(gòu)成三個(gè)制動(dòng)側(cè)，設(shè)置有插孔2.9，3.1，3.3，3.6，3.9，4.2，4.6，5，8.7，用這些插孔調(diào)平衡，電流調(diào)節(jié)回路的三個(gè)制動(dòng)側(cè)的電流互感器40KB、50KB、60KB的二次繞組一端接至具相敏特性的可變比例制動(dòng)電路中的V1-V2、V3-V4、V5-V6的橋臂上，二次繞組的公共端連至R11-R12的電阻橋臂上。輸出繼電器K2的回路中接有由串接的電阻R6、R7、R8及電阻間設(shè)置的0.2，0.3，0.4，0.5插孔構(gòu)成的整定電路，用以實(shí)現(xiàn)差動(dòng)繼電器的定值調(diào)節(jié)。在差電流速斷回路中輸入端一側(cè)也設(shè)置有5、6、8、10、12、16插孔，用以速斷整定。圖2給出了制動(dòng)特性曲線，其中In為額定電流，Io動(dòng)作電流，Iz為制動(dòng)電流，圖中曲線上部為動(dòng)作區(qū)，下部為制動(dòng)區(qū)。
工作原理本繼電器采用差電流原理制成。將被保護(hù)設(shè)備如變壓器各側(cè)電流互感器二次電流直接引入本繼電器中，利用電流調(diào)節(jié)回路插孔來調(diào)平衡。當(dāng)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，即流入設(shè)備和流出設(shè)備的電流按變比折算到一側(cè)后相同，繼電器差動(dòng)回路中沒有或僅有很小的差電流，繼電器的動(dòng)作電流整定值遠(yuǎn)大于此差電流，從而保證繼電器可靠不動(dòng)作。當(dāng)設(shè)備外部保護(hù)區(qū)外即短路故障時(shí)，流過設(shè)備的電流可能很大，設(shè)備各側(cè)的電流互感器可能出現(xiàn)飽和且使誤差變大。此時(shí)流入繼電器內(nèi)的差電流可能超過繼電器整定電流值。為防止繼電器在這種情況下誤動(dòng)作，特設(shè)有比例制動(dòng)回路。當(dāng)短路電流增大時(shí)，制動(dòng)量按比例同時(shí)增大，且超過差電流產(chǎn)生的動(dòng)作量，使繼電器制動(dòng)。本繼電器設(shè)有三個(gè)制動(dòng)側(cè)。為了最有效地防止本繼電器在設(shè)備外部故障時(shí)誤動(dòng)作，而在設(shè)備內(nèi)部故障時(shí)又能靈敏動(dòng)作，本繼電器采用性能優(yōu)良的相敏特性的可變化比例制動(dòng)回路，該回路對(duì)設(shè)備外部嚴(yán)重故障具有優(yōu)越的制動(dòng)能力。當(dāng)變壓器空載投入電網(wǎng)時(shí)，或外部短路故障切除后的電壓恢復(fù)過程中，變壓器的勵(lì)磁涌流可能很大，且僅出現(xiàn)在一側(cè)即電源側(cè)，此電流流入繼電器內(nèi)的主回路，其值往往大于繼電器整定的動(dòng)作電流值，防止本繼電器在這種情況下誤動(dòng)作，還設(shè)有二次諧波制動(dòng)回路。當(dāng)勵(lì)磁涌流里的二次諧波分量占基波的15～20％時(shí)，使繼電器制動(dòng)。實(shí)際勵(lì)磁涌流里的二次諧波分量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)值。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部嚴(yán)重故障時(shí)，如變壓器引出線間短路，短路電流很大，甚至達(dá)到額定電流10～20倍，如不快速跳閘，設(shè)備將會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞。為此，本繼電器設(shè)有不帶制動(dòng)的差電流速斷回路，只要差電流大于它的整定值，就以極快的速度動(dòng)作于跳閘。為防止變壓器空投時(shí)速斷回路誤動(dòng)作，其整定值應(yīng)按躲過變壓器空投時(shí)可能出現(xiàn)最大勵(lì)磁涌流來確定。綜上所述，本繼電器的原理設(shè)計(jì)方案既保證被保護(hù)設(shè)備內(nèi)部故障具有足夠的靈敏度；同時(shí)也保證被保護(hù)設(shè)備外部故障時(shí)，可靠不誤動(dòng)，從而達(dá)到設(shè)備安全運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種變壓器差動(dòng)繼電器，包括電流調(diào)節(jié)回路及其輸出相連的由包含有差動(dòng)動(dòng)作電路、諧波制動(dòng)電路和比例制動(dòng)電路組成的主回路及差電流速斷回路，其特征在于比例制動(dòng)電路由二極管和電阻組成的橋式相敏電路，其輸入端即三個(gè)二極管橋臂分別連至電流調(diào)節(jié)回路中三個(gè)制動(dòng)側(cè)的電流互感器(40KB)、(50KB)、(60KB)的二次繞組，電流互感器(40KB)、(50KB)、(60KB)的二次繞組另一端并連后連接至橋式相敏電路的電阻臂上，橋式相敏電路的輸出接電阻后與差動(dòng)動(dòng)作電路及諧波制動(dòng)電路輸出并連連接至(A)點(diǎn)構(gòu)成。
專利摘要一種變壓器差動(dòng)繼電器，屬于電力變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)。它由電流調(diào)節(jié)回路，主回路和差電流速斷回路組成。主回路具有相敏特性的可變化比例制動(dòng)電路由二極管和電阻組成，其二極管橋臂和電阻橋臂分別連至電流調(diào)節(jié)回路三個(gè)制動(dòng)側(cè)的電流互感器的二次繞組，相敏電路的輸出接輸出繼電器。外部故障時(shí)制動(dòng)量大，故障電流越大則制動(dòng)能力越強(qiáng)，可靠地防止誤動(dòng)作。電流調(diào)節(jié)范圍寬，靈敏度高，不需附設(shè)中間變流器，成本低。
文檔編號(hào)H02H7/045GK2267567SQ9621769
公開日1997年11月12日 申請(qǐng)日期1996年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月2日
發(fā)明者楊順義 申請(qǐng)人:阿城繼電器三廠