高壓方向性漏電保護裝置的製作方法

2023-06-12 06:50:01 2

專利名稱:高壓方向性漏電保護裝置的製作方法
本發明所屬技術領域：
為電力系統中的地面變電所高壓漏電保護裝置，適用於配出線路為3～10千伏電壓等級的地面變電所。
地面變電所是供電的重要樞紐。通常，地面變電所配出線路較多，配出線路的單相漏電或接地故障往往不可避免。因此，在地面變電所中裝設漏電保護裝置是十分必要的。但是，在過去的地面變電所中，所使用的漏電保護裝置無選擇性，只要某一配出線路上發生單相漏電或接地故障，漏電保護裝置就立即發出表示漏電或接地故障的信號。變電所值班人員為了查找和排除故障，需要花費許多時間逐一地檢查每條配出線路，這樣，不但嚴重影響生產，而且還不易迅速查找和排除故障。特別是礦山的生產和安全，在這個問題上就更顯得突出。
近年來，某些單位如瀋陽繼電器廠等已生產出BLD——3～5型選擇性漏電繼電器。上述繼電器，當地面變電所3或6千伏配出線路中任一條線路上發生單相漏電或接地故障時，只切斷髮生漏電或接地的故障線路，其它線路不受任何影響，照常供電。然而，據許多用戶反映，這些繼電器存在如下問題一、工作可靠性差，抗幹擾能力弱。在沒有事故的情況下，有時也會誤動作；二、線路複雜，裝置本身故障率高；三、沒有相位自動補償裝置，容易產生死區；四、使用和維護不夠方便，沒有集中顯示裝置；五、體積大，價格高。
本發明提供了一種適用於地面變電所的工作可靠，抗幹擾能力強和價格低廉的高壓方向性漏電保護裝置。它針對BLD——3～5型漏電繼電器工作可靠性差的嚴重缺點，找出造成工作可靠性差的原因是對於不同性質的接地故障，零序電流互感器二次電流的大小和相位是不同的，因此需要一種能隨著不同性質的接地故障而自動進行相位補償的線路，而這種線路正是上述繼電器所沒有的。本發明針對這種情況設計了一種非常簡單的利用非線性元件組成的相位自動補償裝置，從而使得在不同性質的接地故障情況下，裝置都能可靠地工作。本發明還針對BLD——3～5型漏電繼電器線路複雜的缺點，設計了一種結構十分簡單的選擇性漏電保護線路，從而使裝置的可靠性進一步提高，成本大大降低。此外，本發明還根據廣大用戶的意見，設計了與漏電保護部分配合使用的集中燈光顯示和予告報警裝置，大大方便用戶。
本發明是以如下方式來完成的本發明由漏電保護和信號顯示兩部分組成。漏電保護部分的主要關鍵是在其零序電流通道中採用由電容器和非線性半導體二極體組成的相位自動補償裝置，同時在邏輯門與延時出口電路之間加有用以提高工作可靠性的積分電路。信號顯示部分的主要特徵是具有自檢功能的試驗裝置和具有雙音調的報警裝置。
本發明同現有技術相比，其優點主要為一、能準確和可靠的選擇產生單相漏電和接地故障的線路；二、抗幹擾能力強，不會產生誤動作現象；三、有聲響和集中顯示裝置，使用方便；四、線路簡單，體積小，重量輕；五、價格低廉。
以下將結合附圖對發明作進一步的詳細描述。
圖1為本發明的漏電保護部分方框圖。
圖2為本發明的漏電保護部分電路圖。
圖3為本發明的信號顯示部分方框圖。
圖4為本發明的信號顯示部分電路圖。
高壓方向性漏電保護裝置由漏電保護和信號顯示兩部分組成。漏電保護部分採用零序方向原理，應用與邏輯相位比較電路實現方向性漏電保護。信號顯示部分不但有集中和分散的燈光顯示，還有專用的報警信號。
參照圖1、圖2，漏電保護部分由零序電流通道，零序電壓通道，邏輯門，積分電路和延時出口電路組成。
零序電流通道由電流檢測元件，相位自動補償裝置，波形變換器等組成。當電網發生單相漏電或接地故障時，電流檢測元件將檢測出的零序電流信號通過相位自動補償裝置加到波形變換器的輸入端，經波形變換將輸入的正弦波轉換成方波。
零序電壓通道由分壓器，波形變換器等組成。當電網發生單相漏電或接地故障時，分壓器將來自三相五柱式電壓互感器開口三角形繞組產生的零序電壓衰減後加到波形變換器的輸入端，經波形變換將衰減後的正弦波轉換成方波。由於分壓器具有隨信號大小自動改變衰減大小的特點，從而保證了波形變換器的輸入信號幅值保持在一定範圍內。
邏輯門由二極體門電路組成 與邏輯比較關係。當由零序電流通道輸出的電流方波和由零序電壓通道輸出的電壓方波同相時，邏輯門輸出的方波最寬；當反相時，邏輯門的輸出為零。
積分電路將邏輯門輸出的方波信號轉換為斜坡信號作用到延時出口電路。
延時出口電路由延時電路，電壓比較器，可控矽和發光二極體等組成。當積分電路輸出的斜坡信號經延時電路延時後，若其幅值達到使電壓比較器翻轉(對於故障線路)時，可控矽將被觸發導通，發光二極體亮，表示該線路發生單相漏電或接地故障；若其幅值不足以使電壓比較器翻轉(對於非故障線路)，則可控矽不導通，發光二極體不亮，表示該線路無單相漏電或接地故障。
參照圖3、圖4，信號顯示部分用以完成集中顯示和予告報警等功能，它採用了中央復歸和能重複動作的音響報警信號。由於該音響報警信號具有兩個可變音調，以區別變電所的事故信號(笛聲)和予告信號(鈴聲)，因而可自成一個獨立的信號系統。信號顯示部分由零序電壓檢測電路，重複動作電路，報警電路，試驗電路，集中顯示電路和穩壓電源等組成。
零序電壓檢測電路由分壓器，電容器等組成。當電網發生單相漏電或接地故障時，零序電壓檢測電路將來自三相五柱式電壓互感器開口三角形繞組輸出的零序電壓衰減，並產生跳變信號輸入到重複動作電路。
重複動作電路由電壓比較器，記憶電路，繼電器等組成。當電網發生單相漏電或接地故障時，從零序電壓檢測電路輸出的跳變信號將使電壓比較器的輸出狀態翻轉，記憶電路記憶此狀態，同時驅動繼電器，繼電器的接點接通了報警電路。按壓恢復按鈕可解除記憶狀態，若零序電壓仍然存在，但沒有跳變信號輸入，該電路不再動作。
報警裝置由一片分別工作在高低振蕩頻率的雙時基定時器組成，其中工作在高頻振蕩的時基定時器的頻率受工作在低頻振蕩的時基定時器的調製。當後者的輸出為高電平時，前者的振蕩頻率就低；當後者的輸出為低電平時，前者的振蕩頻率就高，從而可使喇叭發出雙音調的音響信號。
試驗裝置由移相器，分壓器，試驗按鈕等組成，它用來產生相位差為80°的模擬零序電壓和模擬零序電流信號。當按壓試驗按鈕時，所有各路的漏電保護部分都應動作，信號顯示部分的發光二極體亮，並發出報警聲。
集中顯示電路由各路漏電保護部分出口電路中的發光二極體等組成。它用來集中顯示變電所各配出線路的漏電或接地狀況。
穩壓電源由變壓器，整流濾波電路和集成穩壓器等組成，它用來將220伏交流電變為穩定的±12伏直流電，其最大輸出電流為1安培，供各路漏電保護部分和信號顯示部分用電。
權利要求
1.一種由漏電保護和信號顯示兩部分組成的高壓方向性漏電保護裝置，其特徵在於零序電流通道中採用了由電容器和非線性半導體二級管組成的相位自動補償裝置，信號顯示部分具有自檢功能的試驗裝置以及具有雙音調的報警裝置。
2.一種如權利要求
1所述的高壓方向性漏電保護裝置，其特徵在於具有自檢功能的試驗裝置是由移相器、分壓器、試驗按鈕所組成。
3.一種如權利要求
1所述的高壓方向性漏電保護裝置，其特徵在於報警裝置是由雙時基定時器構成。
專利摘要
一種由選擇性漏電保護和信號顯示兩部分組成的高壓方向性漏電保護裝置，適用於電力系統中的地面變電所。漏電保護部分由零序電流通道、邏輯門、積分電路和延時出口電路組成，系採用零序方向原理，實現選擇性漏電保護。信號顯示部分由零序電壓檢測電路、重複動作電路、報警電路、試驗電路、集中顯示電路和穩壓電源等組成，它不但有集中和分散的燈光顯示，且還有專用的報警信號。
文檔編號H02H7/26GK86203922SQ86203922
公開日1988年6月8日 申請日期1986年6月2日
發明者吳學勝, 付家才, 馬之駿, 徐化倫 申請人:黑龍江礦業學院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan