[其他]母線差動繼電器

無效

• 申請號: 86105973
• 申請日: 1986-09-06
• 公開（公告）號: CN86105973A
• 公開（公告）日: 1987-07-01
• 發明（設計）人: 希莫爾·薩勞;羅伯特·特拉?！ぐ柲匪?/a>;理查德·阿瑟·約翰遜
• 申請（專利權）人: 西屋電氣公司
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 馮賡瑄

本發明涉及到電力系統網絡中母線段的保護，更具體地說，涉及到一種母線差動繼電器。該繼電器的行為取決于與母線段連接的多條饋電線的電流互感器產生的電流信號，借助于切斷流過多條饋電線的電流來保護母線段免受內部故障的危害，並要防止饋電線電流由于外部故障所造成的內部故障誤指示而被切斷;該外部故障發生于多條饋電線中的至少有一條上，該饋電線上相應的電流互感器在電流交變周期的一段時間內出現了飽和。

一些繼電器制造廠已經對繼電器的設計提出了建議，以克服上述關于在一條饋電線上發生外部故障時電流互感器飽和帶來的弊病。這種建議的一個例子在美國第4，502，086號專利中曾公開，標題是“差動保護繼電器”，在1985年2月26日發表在Toshinobu????Ebisaka。Ebisaka專利建議饋電線電流互感器輸出端采用二極管和電阻網絡，以提供三個分量來確定是存在內部故障還是外部故障。一個分量是流入到母線電流的總和;另一個分量是流出母線電流的總和;第三個分量是這兩個電流的總和或者是通過母線段的合成電流。實現Ebisaka的建議多少有些過分復雜，在它的設計中，采用了在無故障或外部故障/電流互感器飽和時禁止發出跳閘信號且在真正內部故障情況下將禁止信號閉鎖基本原理。

本發明的主要目的是克服Ebisaka建議的繼電器的復雜性，用一個簡單得多的實施方案來區別電流互感器出現飽和時的外部故障情況和真正內部故障情況。

為了以下的目的：將本發明用于一個電力系統網絡中，該網絡包括一個母線段及與其連接的多條饋電線，饋電線通過上述的母線段傳送交流電流;每一條饋電線包括一個電流互感器，用作測量流過它的交流電流並產生一個代表電流幅值和周波二者的信號;每個電流互感器有一個測量電流幅值的限制容量，超過該容量就發生飽和，其結果使在飽和期間它所產生的饋電線路電流信號失真;一個母線差動繼電器的行為取決于上述多條饋電線所產生的電流信號，借助于切斷流過上述多條饋電線的電流來保護上述母線段免受內部故障的危害，並防止饋電線路電流由于外部故障所造成的內部故障誤指示而切斷;該外部故障發生于上述多條饋線中的至少一條上，該饋電線上相應的電流互感器在電流交變周期的一段時間內出現了飽和。上述母線差動繼電器包括：第一個電路裝置，用來把所產生的相應于與母線段連接的饋電線的電流信號瞬時相加，並且產生一個電流差動信號，該差動信號代表上述瞬時電流信號的總和;第二個電路裝置，用來產生兩個參考幅值電平，它們形成了一個幅值窗口;第三個電路裝置，用來根據上述電流差動信號的幅值超出上述形成的幅值窗口來產生第一指示，並根據上述電流差動信號的幅值落到上述形成的幅值窗口內而產生第二指示。第一計時電路靠產生第一指示使之開始在第一時間周期內的計時。經過上述第一時間周期的計時后產生一個跳閘信號，切斷通過上述多條饋電線的電流。第二個計時電路靠產生第二指示使之開始在第二時間周期內的計時，經過上述第二時間周期計時后，產生一個復歸信號。上述第二計時電路，可以在上述第二計時周期內，被產生的第一指示復歸，以防止產生上述復歸信號。上述第一計時電路可以在上述第一計時周期內被產生的復歸信號復歸，以防止產生上述跳閘信號。上述第一計時周期比第二計時周期要長。

從以下有關附圖的典型說明中，本發明將更容易理解。

圖1是一個和多條饋電線相連的母線段遭到內部故障的示意圖。

圖2是一個母線段和多條饋電線中一條遭到外部故障的示意圖。

圖3包括的波形A、B和C為舉例說明在一條饋電線上發生外部故障且其上的電流互感器在電流交變周期的部分區段內飽和時的電流狀況。

圖4是一個適合體現本發明原理的母線差動繼電器電路圖。

圖5是一個適于在圖4的實施方案中采用的動態地調整幅值窗口參考電平的電路圖。

圖6是一個適于在圖4的實施方案中采用的動態地調整幅值窗口參考電平的另一個電路圖。

圖7描述了時間波形A到E，用來說明圖4的母線差動繼電器實施方案在母線內部故障情況下的工況。

圖8描述了時間波形A到E以及X，用來說明圖4的母線差動繼電器實施方案在母線外部故障且饋電線電流互感器飽和期的工況。

圖9是一個適于在圖4中描述的母線差動繼電器中采用的變化檢測器的實施方案方框圖。