專利名稱：變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是用于各級(jí)變電站的繼電保護(hù)裝置。
變電站為防止線路故障采用斷路器和與此相配的繼電保護(hù)裝置，當(dāng)線路出現(xiàn)故障(如短路)，由繼電裝置測(cè)出并使斷路器動(dòng)作、切斷線路。斷路器一般分為三級(jí)、一級(jí)為變壓器進(jìn)線端，二級(jí)為變壓器出線端，三級(jí)為出線端后的支線?，F(xiàn)有的繼電保護(hù)方式是一個(gè)繼電保護(hù)裝置管一個(gè)斷路器，各級(jí)繼電保護(hù)裝置之間沒有聯(lián)系，因而會(huì)出現(xiàn)越級(jí)跳閘現(xiàn)象，本應(yīng)一線切斷變成多線同斷，出現(xiàn)供電故障?，F(xiàn)有技術(shù)為了防止越級(jí)跳閘事故，將各級(jí)繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間設(shè)為不同，以三級(jí)保護(hù)電站為例，則第三級(jí)最快，第二級(jí)為中，第一級(jí)最慢，這樣無論那一級(jí)出現(xiàn)故障都不會(huì)使前一級(jí)先于本級(jí)跳閘。但是這種級(jí)間定時(shí)延長(zhǎng)的設(shè)量方式，雖然能克服越級(jí)跳閘事故，但使前級(jí)的速動(dòng)性受到影響，而對(duì)電站來講越是前級(jí)，故障電流的危害越大，越是要求速動(dòng)，這種分級(jí)延長(zhǎng)時(shí)間的方式只能在最前級(jí)允許的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)，否則不能采用。現(xiàn)有的繼電保護(hù)時(shí)間△t300－500ms，其速動(dòng)性較差，因而這種方式不是一種理想的方式。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有變電站繼電保護(hù)裝置的不足，提供一種新型的變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，它具有防止越級(jí)跳閘且各級(jí)速動(dòng)性相同的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，它有按三級(jí)分布的多個(gè)斷路器和相應(yīng)數(shù)量的繼電保護(hù)裝置，每個(gè)繼電保護(hù)裝置管理一個(gè)斷路器，其特征在于有一個(gè)級(jí)間管理的邏輯門控電路，該電路以三個(gè)光隔和二個(gè)與非門為主要器件構(gòu)成，三個(gè)光隔的輸入端分別接三級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端，第三級(jí)光隔的輸出端分別接第一個(gè)、第二個(gè)與非門的輸入端之一，第二級(jí)光隔的輸出端一路經(jīng)反向器接第二個(gè)與非門的輸入端之二，另一路接第一個(gè)與非門的輸入端之一，第一級(jí)光隔的輸出端接第一個(gè)與非門的輸入端之二，兩個(gè)與非門的輸出端分別經(jīng)各自的動(dòng)率驅(qū)動(dòng)電路接第一級(jí)和第二級(jí)斷路器的電磁線圈，第三級(jí)的各繼電保護(hù)裝置直接接其管理的第三級(jí)斷路器的電磁線圈。
上述變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，其特征在于第三級(jí)、第二級(jí)光隔的輸出端還接有一個(gè)開關(guān)拒動(dòng)保護(hù)電路，該電路由一個(gè)光隔、反向器和放大器組成，第三級(jí)開關(guān)拒動(dòng)保護(hù)電路的輸出端接第二級(jí)與非門的輸出端，第二級(jí)開關(guān)拒動(dòng)保護(hù)電路的輸出端接第一級(jí)與非門的輸出端。
上述變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，其特征在于第三級(jí)、第二級(jí)開關(guān)拒動(dòng)保護(hù)電路的輸出端，先經(jīng)各自的防誤光隔再分別接第二級(jí)和第一級(jí)與非門的輸出端。
上述變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，其特征在于第三級(jí)繼電保護(hù)裝置設(shè)有一個(gè)防誤電路，該電路由第二級(jí)輔助繼電保護(hù)裝置經(jīng)4個(gè)光隔兩兩串聯(lián)后并聯(lián)，再與第三級(jí)繼電保護(hù)裝置未端的輸出光隔串接相與而成。
上述變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，其特征在于第一級(jí)繼電保護(hù)處還有一個(gè)合閘涌流檢測(cè)電路，該電路由3個(gè)異或門為主構(gòu)成，前兩個(gè)異或門前接有橋式整流器和4個(gè)光隔，4個(gè)反向器，整流橋的輸入端接第一級(jí)繼電保護(hù)裝置輸出，前兩個(gè)異或門之后接電壓幅值比較器和反向器，兩反向器經(jīng)后異或門和功率放大器接邏輯門控電路的第二級(jí)光隔輸入端。
上述變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，當(dāng)變電站有兩臺(tái)或兩臺(tái)以上變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，其特征在于有兩套或多套與上述相同的邏輯門控電路，邏輯門控電路后有一個(gè)由光隔和二極管構(gòu)成的電流值與電流方向偶合器，以及與此相配的電流方向判別電路，偶合器分為第一級(jí)和第二級(jí)，第一級(jí)偶合器由與變壓器相同個(gè)數(shù)的光隔并聯(lián)連接而成，光隔輸出部分串接在級(jí)間管理的邏輯門控電路的第一級(jí)與非門與功率驅(qū)動(dòng)電路之間，光隔輸出端接兩個(gè)二級(jí)管的負(fù)極，一個(gè)二極管的正極接第一級(jí)功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，另一個(gè)二極管的正極接第二級(jí)功率拒動(dòng)電路的輸入端，第二級(jí)偶合器由與變壓器相同個(gè)數(shù)的光隔并聯(lián)連接而成，光隔輸出部分串接在級(jí)間管理的邏輯門控電路的第二級(jí)與非門與功率驅(qū)動(dòng)電路之間，光隔輸出端接兩個(gè)二極管的負(fù)極，一個(gè)二極管的正極接第二級(jí)功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，另一個(gè)二極管的正極接母線功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，電流方向判別電路有兩套或多套，每套分為第一、二級(jí)方向判別兩路，兩路方向判別電路分別由一對(duì)異或門和一個(gè)與非門為主構(gòu)成，異或門前接有4個(gè)反向器和4個(gè)光隔，異或門后接電壓幅值比較器和反向器，第二級(jí)的2反向器經(jīng)與非門、功率放大器后分別接第一、二級(jí)偶合器的光隔輸入端，第一級(jí)的2反向器經(jīng)與非門、功率放大器后接第一級(jí)偶合器的光隔輸出端和各套的第三級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端，第一級(jí)方向判別電路的4個(gè)光隔，經(jīng)2個(gè)整流橋分別接第一、二級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端，第二級(jí)方向判別電路的4個(gè)光隔，經(jīng)2個(gè)整流橋分別接第二級(jí)、母線繼電保護(hù)裝置的輸出端。
上述變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，其特征在于電流方向判別電路的第一路的功率放大器和光隔輸出端之間串有一個(gè)電路故障防誤電路，它由三個(gè)與非門和三個(gè)光隔、二個(gè)反向器和一個(gè)功率放大器組成，第一個(gè)光隔的輸入端接合閘涌流檢測(cè)電路的輸出端和第二級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端，第二光隔輸入端接第一級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端，第三個(gè)光隔輸入端接第一級(jí)電流方向判別電路的輸出端，將整個(gè)防誤電路串接在第一級(jí)電流方向判別電路與第一級(jí)偶合器光隔輸出端之間，兩與非門并聯(lián)接入第三個(gè)與非門的輸入端，第一個(gè)光隔接入第一個(gè)與非門輸入端之一，第二個(gè)光隔接入第1、2個(gè)與非門輸入端之二，第三個(gè)光隔接第2個(gè)與非門輸入端之一，第三個(gè)與非門經(jīng)功率放大器接入偶合器的光隔的輸出端。
本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下主要優(yōu)點(diǎn)；1、解決了繼電保護(hù)級(jí)間配合上速動(dòng)性與選擇性的矛盾。
本實(shí)用新型中，繼電保護(hù)的選擇性由整體綜合邏輯判斷獲得，各級(jí)繼電保護(hù)級(jí)間配合不需時(shí)間級(jí)差，且不會(huì)出現(xiàn)越級(jí)跳閘事故，保護(hù)的速動(dòng)性與選擇性不存在矛盾，極大地提高了前級(jí)切除故障的速動(dòng)性，促進(jìn)了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提高了供電可靠性，這是現(xiàn)有技術(shù)無法達(dá)到的。
2、裝置具有較高的可靠性。
本實(shí)用新型設(shè)有斷路器拒動(dòng)的設(shè)備保護(hù)電路和多處自身電路故障的防誤電路，有效地防止了拒動(dòng)引起的拒跳閘事故和自身電路誤動(dòng)引起的誤跳閘，在裝置的各種電路中大量使用光隔器件，以提高裝置對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)中的強(qiáng)電磁場(chǎng)可能引起的干撓的防范能力。


圖1，單變壓器變電站斷路器分布示意圖。
圖2，雙變壓器變電站斷路器分布示意圖。
圖3，本實(shí)用新型單臺(tái)變壓器時(shí)的電原理框圖。
圖4，本實(shí)用新型雙變壓器時(shí)的電原理框圖。
圖5，單變壓器時(shí)級(jí)間管理的邏輯門控電路圖。
圖6，雙變壓器時(shí)邏輯門控電路及電流值與電流方向偶合器電路圖。
圖7，電流方向檢測(cè)電路圖。
圖8，電路故障防誤電路。
圖9，功率驅(qū)動(dòng)及跳閘電路圖。
圖10，合閘涌流檢測(cè)電路圖。
圖11，本實(shí)用新型較好實(shí)施例的電原理圖一(邏輯門控，偶合器，防誤電路)圖12，本實(shí)用新型較好實(shí)施例的電原理圖二(電流方向，合閘涌流)
圖13，本實(shí)用新型較好實(shí)施例的電原理圖三(電子繼電保護(hù)裝置)圖14，本實(shí)用新型較好實(shí)施例的電原理圖四(第三級(jí)繼電保護(hù)裝置接線圖)圖15，本實(shí)用新型較好實(shí)施例的電原理圖五(第二級(jí)繼電保護(hù)裝置接線圖)圖16，本實(shí)用新型較好實(shí)施例的電原理圖六(第一級(jí)繼電保護(hù)裝置接線圖)
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
現(xiàn)有變電站和本實(shí)用新型的斷路器分布，如圖1和圖2所示，DL為斷路器，B為變壓器，DL一般分為三級(jí)，變壓器B的上面為第一級(jí)，下面為第二級(jí)，再下面是第三級(jí)，圖2表示雙變壓器運(yùn)時(shí)的情況，其中的DLM為母線斷路器，每多一臺(tái)變壓器就增加一個(gè)母線斷路器DLM。
現(xiàn)有變電站的各斷路器都由一個(gè)自身的繼電保護(hù)裝置直接操縱，級(jí)間繼電保護(hù)裝置之間沒有聯(lián)系，為防止越級(jí)跳閘前級(jí)的繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間必須長(zhǎng)于后級(jí)繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，故各級(jí)的繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間不等，越往前級(jí)時(shí)間越長(zhǎng)，這正好與理想的繼電保護(hù)時(shí)間要求相反。本實(shí)用新型將三級(jí)繼電保護(hù)裝置用一個(gè)級(jí)間管理的邏輯門控電路聯(lián)系起來，使各級(jí)的繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間相等。本實(shí)用新型的電原理框圖如圖3、圖4所示。
單臺(tái)變壓器時(shí)的級(jí)間管理的邏輯門控電路如圖5所示。該電路以光隔T1、T3，T4、T6，T12，和與非門U4、U5為主要器件構(gòu)成，光隔T1、T3，T4、T6的作用與一個(gè)光隔的作用相當(dāng)，但兩個(gè)復(fù)用可以進(jìn)一步隔離前級(jí)電路中的干撓信號(hào)。光隔T1、T4、T12的輸入端①、②、⑤分別接三級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端，第三級(jí)光隔T3的輸出端分別接第二級(jí)的與非門U4和第一級(jí)的與非門U5的輸入端之一，第二級(jí)光隔T6的輸出端一路經(jīng)反向器U1接第二級(jí)與非門U4的輸入端之二，另一路接第一級(jí)與非門U5的輸入端之一，第一級(jí)光隔T12的輸出端接第一級(jí)與非門U5的輸入端之二，兩個(gè)與非門U4、U5的輸出端分別經(jīng)反向器U7、放大器(555)U10和反向器U9、放大器(555)U11組成的功率放大器接第一級(jí)和第二級(jí)斷路器電磁線圈的功率驅(qū)動(dòng)電路。功率放大電路U7、U10的U9、U12是為了與其后的功率驅(qū)動(dòng)電路相匹配。
在圖5中，還表示了本實(shí)用新型的開關(guān)拒動(dòng)保護(hù)電路。第三級(jí)開關(guān)拒動(dòng)保護(hù)電路由光隔T2，非門U3和放大器U6組成，放大器U6用器件555，在該器件上還起著信號(hào)延時(shí)器作用，當(dāng)?shù)谌?jí)斷路器拒動(dòng)，一段時(shí)間后U6就會(huì)有輸出經(jīng)第二級(jí)的功率驅(qū)動(dòng)電路到第二級(jí)斷路器，使之跳閘。第二級(jí)開關(guān)拒動(dòng)保護(hù)電路由光隔T8、反向器U8和放大器U11組成，放大器U11也用器件555并起延時(shí)作用，當(dāng)?shù)诙?jí)斷路器拒動(dòng)，一段時(shí)間后U11就會(huì)有輸出經(jīng)第一級(jí)的功率驅(qū)動(dòng)電路到第一級(jí)斷路器，使之跳閘。
圖5中的光隔T5、T11接在開關(guān)拒動(dòng)保護(hù)電路中，起著防止第三級(jí)、第二級(jí)繼電保護(hù)裝置和相應(yīng)開關(guān)拒動(dòng)電路自身故障引起的誤動(dòng)。光隔T9雖然接在第二級(jí)的與非門U4之后也是起防裝置自身故障的作用。
當(dāng)?shù)谌?jí)出現(xiàn)故障時(shí)，三級(jí)的繼電保護(hù)裝置都會(huì)出現(xiàn)故障電流，第三級(jí)繼電保護(hù)裝置會(huì)直接經(jīng)功率驅(qū)動(dòng)電路至第三級(jí)某斷路器的跳閘線圈，使該斷路器跳閘，而邏輯門控電路雖然三級(jí)的輸入光隔T1、T4、T12均有故障電流信號(hào)，由于第三級(jí)光隔T3的輸出端鎖住了與非門U4和U5，第二級(jí)、第一級(jí)的故障電流信號(hào)不能過U4和U5，第一、二級(jí)斷路器就不會(huì)跳閘，只有第三級(jí)跳閘。
當(dāng)?shù)诙?jí)出現(xiàn)故障時(shí)，第三級(jí)的繼電保護(hù)裝置無故障電流出現(xiàn)，第一、二級(jí)有故障電流出現(xiàn)，信號(hào)到達(dá)光隔T4和T12，由于第二級(jí)的光隔T6鎖住了與非門U5，第一級(jí)故障電流信號(hào)不能過U5，第一、三級(jí)斷路器不會(huì)跳閘，只有第二級(jí)跳閘。
當(dāng)?shù)谝患?jí)出現(xiàn)故障時(shí)，第二、三級(jí)的繼電保護(hù)裝置無故障電流出現(xiàn)，第一級(jí)有故障電流出現(xiàn)，故第二、三級(jí)斷路器不會(huì)跳閘，只有第一級(jí)斷路器跳閘。
雙臺(tái)變壓器時(shí)間的級(jí)間管理邏輯門控電路有兩套圖5所示的電路工作，還應(yīng)有選套的電路與之配合工作，選套的電路由圖6的雙變壓器邏輯門控電路及偶合器電路圖和圖7的電流方向檢測(cè)電路圖所示。第一級(jí)偶合器由T26、T25和T27、T28及4個(gè)二極管組成(光隔復(fù)用為提高抗干撓)。第一級(jí)方向判別電路由一對(duì)異或門U33、U34和與非門U56為主構(gòu)成，異或門前接有4個(gè)光隔T29、T32、T33、T34和4個(gè)反向器U23、U26、U27、U28，光隔T29、T32和T33、T34經(jīng)整流橋接第一、二級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端，異或門U33后接有源濾波器U39、運(yùn)放比較器U45組成的電壓幅值比較器和反向器U51，異或門U34后接有源濾波器U40、運(yùn)放比較器U46組成的電壓幅值比較器和反向器U52，兩反向器U51、U52經(jīng)與非門U56和U60、U64組成的功率放大器，接第一級(jí)偶合器的光隔T26的輸出端和第一、二套的第三級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端(第1套為T1的輸入端，第二套未畫出)。第二級(jí)方向判別電路由一對(duì)異或門U35、U36和與非門U57為主構(gòu)成，異或門前接有4個(gè)光隔T33、T34、T35、T36和4個(gè)反向器U27、U28、U29、U30，光隔T33、T34和T35、T36經(jīng)兩個(gè)整流橋分別接第二級(jí)、母線繼電保護(hù)裝置的電流變換器輸出端，異或門U35后接有源濾波器U41、運(yùn)放比較器U47組成的電壓幅值比較器和反向器U53，異或門U36后接有源濾波器U42、運(yùn)放比較器U48組成的電壓幅值比較器和反向器U54，兩反向器U53、U54經(jīng)與非門U57和U61、U62、U65組成的功率放大器后分別接第一、二級(jí)偶合器光隔T24、T28的輸入端。
雙變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)(見圖2)，有如下的斷路控制關(guān)系第三級(jí)的d5點(diǎn)出現(xiàn)故障，1DL、3DL、2DL、4DL、6DL的繼電保護(hù)裝置均有故障電流出現(xiàn)，第一套邏輯門控電路(變壓器1B)的光隔T3、T2導(dǎo)通將與非門U4、U5封死(見圖6)，故1DL、3DL均不會(huì)跳閘，又由于第一套電流方向判別電路(見圖7)的第二級(jí)輸出T41、T42鎖住了第二套邏輯門控電路的偶合器光隔T27、T28的輸入端，使4DL、6DL的繼電保護(hù)裝置的信號(hào)不能越過T27、T28讓4DL、6DL動(dòng)作，只有6DL受其繼電保護(hù)裝置的直接控制而跳閘。
第二級(jí)的d3點(diǎn)出現(xiàn)故障，1DL、3DL、2DL、4DL的繼電保護(hù)裝置均有故障電流出現(xiàn)，由于第三級(jí)無故障，圖6邏輯門控電路的第三級(jí)輸入光隔(第一套為T1)不會(huì)導(dǎo)通，圖6中的T4、T5、、T6、T7、T8、T9、T10、T11、T12均導(dǎo)通，T7導(dǎo)通將第一級(jí)與非門U5封死使T9－12不會(huì)起作用，即1DL不會(huì)跳閘，又由于第一套電流方向判別電路的第二級(jí)T41、T42鎖住了第二套邏輯門控電路和偶合器光隔T27、T28的輸入端，使4DL、6DL的繼電保護(hù)裝置的信號(hào)不能越過T27、T28讓4DL、6DL動(dòng)作，只有3DL和5DL在圖6的T21的輸出作用下跳閘。
第一級(jí)的d1點(diǎn)出現(xiàn)故障，1DL、3DL、2DL、4DL的繼電保護(hù)裝置均有故障電流出現(xiàn)，圖6中第一套邏輯門控電路第二級(jí)的T4－7導(dǎo)通，T7導(dǎo)通將第一級(jí)與非門U5封死，T26不通，第三級(jí)的T1、T3因第一級(jí)電流方向電路輸出端(T40)的作用封住了第二級(jí)與非門U4，T22不通。第二套的T28、T24也因同樣理由而不通。1DL、3DL、2DL、4DL都不會(huì)被T26、T28、T22、T24驅(qū)動(dòng)跳閘，但第一套電流方向判別電路的第一級(jí)方向判別電路T39有輸出至第一套邏輯門控電路的第一級(jí)偶合器光隔T26的輸出端，經(jīng)T25使1DL、3DL跳閘。這樣故障點(diǎn)d1的上、下斷路器1DL、3DL將故障點(diǎn)與線路隔斷，母線上的5DL沒有切斷，使6DL、7DL、8DL所管的線路繼續(xù)得到第二套變壓器2B的供電，不因第一套變壓器線路d1點(diǎn)出現(xiàn)故障就被迫停電。
故障點(diǎn)出現(xiàn)在第二套變壓器2B一邊時(shí)，工作原理完全相同，不再重復(fù)描述。
為排除合閘涌流的影響使本裝置在合閘的同時(shí)就可投入使用，我們?cè)诘谝患?jí)繼電保護(hù)處設(shè)計(jì)了合閘涌流檢測(cè)電路，使合閘涌流不會(huì)造成第一級(jí)斷路器誤跳。電路如圖10所示，該電路由3個(gè)異或門U31、U32、U55為主構(gòu)成，異或門U31、U32前接有橋式整流器和4個(gè)光隔T29、T30、T31、T32，4個(gè)反向器U23、U24、U25、U26，整流橋的輸入端接第一級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端，U31、U32后分別接U37、U43和U38、U44組成的兩個(gè)電壓幅值比較器和反向器U49、U50，兩反向器U49、U50經(jīng)后異或門U55和U58、U59、U63組成功率放大器接邏輯門控電路的第二級(jí)光隔T4的輸入端。
為防止電流方向判別電路自身出現(xiàn)故障導(dǎo)致開關(guān)誤動(dòng)作，本實(shí)用新型還設(shè)計(jì)有一個(gè)電路故障防誤電路，該電路如圖8所示。它由三個(gè)與非門U15、U16、U17和三個(gè)光隔T13、T14、T15，二個(gè)反向器U13、U14和一個(gè)功率放大器U18組成，光隔T13的輸入端接合閘涌流檢測(cè)電路的T37輸出端和第二級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端(即T4的輸入端)，光隔T14接第一級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端(也即T12的輸入端)，光隔T15接第一級(jí)電流方向判別電路的T38輸出端，兩與非門U15、U16并聯(lián)接入與非門U17的輸入端，U17經(jīng)功率放大器U18、光隔T16接第一級(jí)偶合器光隔T26的輸出端。第二套變壓器的電流方向判別電路也有一個(gè)與上述相同的電路故障防誤電路。
本實(shí)用新型的功率驅(qū)動(dòng)及跳閘電路如圖9所示。它由三個(gè)光隔T49、T50、T51，大功率三級(jí)管U74和前級(jí)放大管U73組成，U74的輸出作用于斷路器DL的跳閘線圈TQ，使DL動(dòng)作跳閘。光隔T52供信號(hào)處理電路取用U74發(fā)出的信號(hào)，比如用于顯示。
圖11－16表達(dá)了本實(shí)用新型的一個(gè)較好實(shí)施例，它在解決各級(jí)斷路器有相同速動(dòng)性而又不會(huì)越級(jí)跳閘的情況，還兼顧了各種防誤目的，如合閘涌流、拒動(dòng)保護(hù)、電路自身防誤，單雙變壓器兼顧運(yùn)行(圖中接線表示方法圖號(hào)－線號(hào))圖13表示了第一級(jí)、第二級(jí)、第三級(jí)各繼電保護(hù)裝置的電原理圖，現(xiàn)有技術(shù)的繼電保護(hù)裝置也可以使用。為了進(jìn)行電路自身防誤及電流方向判斷，第一、二級(jí)的繼電保護(hù)都設(shè)有一個(gè)輔助繼電保護(hù)通路，該輔助繼電保護(hù)的輸出由4個(gè)光隔兩兩串聯(lián)后并聯(lián)而成，以加大承載能力。
圖14－16表示了三級(jí)繼電保護(hù)裝置主、輔通道的接線關(guān)系。本實(shí)用新型的第三級(jí)繼電保護(hù)裝置的防誤電路由圖14中的T53和圖15中第二級(jí)輔通道組成(即T57、T58、T59、T60)。
圖11包含了兩套邏輯門控電路及自身線路防誤和偶合器、方向電路故障防誤電路、拒動(dòng)保護(hù)。邏輯門控電路由T1、T3、T4、T6、T12和與非門U4、U5為主要器件構(gòu)成，T9串在線路中起自身線路故障防誤作用；第三級(jí)拒動(dòng)保護(hù)電路由T1、T2、T3，U3、U6組成，T5串在其中起自身線路故障防誤作用；第二級(jí)拒動(dòng)保護(hù)電路由T8、U8、U11組成，T11串在其中起自身線路故障防誤作用。第一級(jí)的T10與第一級(jí)的輔助繼電保護(hù)一起構(gòu)成第一級(jí)的自身線路故障防誤電路。
偶合器由T21、T22、T23、T24、T25、T26、T27、T28和光隔后的8個(gè)二極管組成。
方向電路故障防誤電路第一套由T13、T14、T15、U13、U14、U15、U16、U17、U18、T16組成，第二套由T17、T18、T19、T20、U19、U20、U21、U22、U75、U76組成。
圖12包含了兩套電流方向判別電路和合閘涌流檢測(cè)電路，兩套電路相同故只畫出了第一套。合閘涌流檢測(cè)電路由T29、T30、T31、T32、U23、U24、U25、U26、U31、U32、U37、U38、U43、U44、U49、U50、U55、U58、U59、U63、T37、T38組成。
第二級(jí)電流方向判別電路由T29、T30、T33、T34、U29、U28、U33、U34、U39、U40、U45、U46、U51、U52、U56、U60、U64、T39、T40組成。
第一級(jí)電路方向判別電路由T33、T34、T35、T36、U29、U30、U35、U36、U41、U42、U47、U48、U53、U54、U57、U61、U62、U65、T41、T42組成。
本較好實(shí)施例的功率驅(qū)動(dòng)和跳閘電路與圖9相同，第一、二、三級(jí)及母線的各斷路器均由各自的功率驅(qū)動(dòng)和跳閘電路控制。
權(quán)利要求1.變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，它有按三級(jí)分布的多個(gè)斷路器和相應(yīng)數(shù)量的繼電保護(hù)裝置，每個(gè)繼電保護(hù)裝置管理一個(gè)斷路器，其特征在于有一個(gè)級(jí)間管理的邏輯門控電路，該電路以三個(gè)光隔和二個(gè)與非門為主要器件構(gòu)成，三個(gè)光隔的輸入端分別接三級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端，第三級(jí)光隔的輸出端分別接第一個(gè)、第二個(gè)與非門的輸入端之一，第二級(jí)光隔的輸出端一路經(jīng)反向器接第二個(gè)與非門的輸入端之二，另一路接第一個(gè)與非門的輸入端之一，第一級(jí)光隔的輸出端接第一個(gè)與非門的輸入端之二，兩個(gè)與非門的輸出端分別經(jīng)各自的動(dòng)率驅(qū)動(dòng)電路接第一級(jí)和第二級(jí)斷路器的電磁線圈，第三級(jí)的各繼電保護(hù)裝置直接接其管理的第三級(jí)斷路器的電磁線圈。
2.如權(quán)利要求1所述變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，其特征在于第三級(jí)、第二級(jí)光隔的輸出端還接有一個(gè)開關(guān)拒動(dòng)保護(hù)電路，該電路由一個(gè)光隔、反向器和放大器組成，第三級(jí)開關(guān)拒動(dòng)保護(hù)電路的輸出端接第二級(jí)與非門的輸出端，第二級(jí)開關(guān)拒動(dòng)保護(hù)電路的輸出端接第一級(jí)與非門的輸出端。
3.如權(quán)利要求2所述變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，其特征在于第三級(jí)、第二級(jí)開關(guān)拒動(dòng)保護(hù)電路的輸出端，先經(jīng)各自的防誤光隔再分別接第二級(jí)和第一級(jí)與非門的輸出端。
4.如權(quán)利要求3所述變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，其特征在于第三級(jí)繼電保護(hù)裝置設(shè)有一個(gè)防誤電路，該電路由第二級(jí)輔助繼電保護(hù)裝置經(jīng)4個(gè)光隔兩兩串聯(lián)后并聯(lián)，再與第三級(jí)繼電保護(hù)裝置未端的輸出光隔串接相與而成。
5.如權(quán)利要求4所述變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，其特征在于第一級(jí)繼電保護(hù)處還有一個(gè)合閘涌流檢測(cè)電路，該電路由3個(gè)異或門為主構(gòu)成，前兩個(gè)異或門前接有橋式整流器和4個(gè)光隔，4個(gè)反向器，整流橋的輸入端接第一級(jí)繼電保護(hù)裝置輸出，前兩個(gè)異或門之后接電壓幅值比較器和反向器，兩反向器經(jīng)后異或門和功率放大器接邏輯門控電路的第二級(jí)光隔輸入端。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4、5所述變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，當(dāng)變電站有兩臺(tái)或兩臺(tái)以上變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，其特征在于有兩套或多套與上述相同的邏輯門控電路，邏輯門控電路后有一個(gè)由光隔和二極管構(gòu)成的電流值與電流方向偶合器，以及與此相配的電流方向判別電路，偶合器分為第一級(jí)和第二級(jí)，第一級(jí)偶合器由與變壓器相同個(gè)數(shù)的光隔并聯(lián)連接而成，光隔輸出部分串接在級(jí)間管理的邏輯門控電路的第一級(jí)與非門與功率驅(qū)動(dòng)電路之間，光隔輸出端接兩個(gè)二極管的負(fù)極，一個(gè)二極管的正極接第一級(jí)功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，另一個(gè)二極管的正極接第二級(jí)功率拒動(dòng)電路的輸入端，第二級(jí)偶合器由與變壓器相同個(gè)數(shù)的光隔并聯(lián)連接而成，光隔輸出部分串接在級(jí)間管理的邏輯門控電路的第二級(jí)與非門與功率驅(qū)動(dòng)電路之間，光隔輸出端接兩個(gè)二極管的負(fù)極，一個(gè)二極管的正極接第二級(jí)功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，另一個(gè)二極管的正極接母線功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，電流方向判別電路有兩套或多套，每套分為第一、二級(jí)方向判別兩路，兩路方向判別電路分別由一對(duì)異或門和一個(gè)與非門為主構(gòu)成，異或門前接有4個(gè)反向器和4個(gè)光隔，異或門后接電壓幅值比較器和反向器，第二級(jí)的2反向器經(jīng)與非門、功率放大器后分別接第一、二級(jí)偶合器的光隔輸入端，第一級(jí)的2反向器經(jīng)與非門、功率放大器后接第一級(jí)偶合器的光隔輸出端和各套的第三級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端，第一級(jí)方向判別電路的4個(gè)光隔，經(jīng)2個(gè)整流橋分別接第一、二級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端，第二級(jí)方向判別電路的4個(gè)光隔，經(jīng)2個(gè)整流橋分別接第二級(jí)、母線繼電保護(hù)裝置的輸出端。
7.如權(quán)利要求6所述變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，其特征在于電流方向判別電路的第一路的功率放大器和光隔輸出端之間串有一個(gè)電路故障防誤電路，它由三個(gè)與非門和三個(gè)光隔、二個(gè)反向器和一個(gè)功率放大器組成，第一個(gè)光隔的輸入端接合閘涌流檢測(cè)電路的輸出端和第二級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端，第二光隔輸入端接第一級(jí)繼電保護(hù)裝置的輸出端，第三個(gè)光隔輸入端接第一級(jí)電流方向判別電路的輸出端，將整個(gè)防誤電路串接在第一級(jí)電流方向判別電路與第一級(jí)偶合器光隔輸出端之間，兩與非門并聯(lián)接入第三個(gè)與非門的輸入端，第一個(gè)光隔接入第一個(gè)與非門輸入端之一，第二個(gè)光隔接入第1、2個(gè)與非門輸入端之二，第三個(gè)光隔接第2個(gè)與非門輸入端之一，第三個(gè)與非門經(jīng)功率放大器接入偶合器的光隔的輸出端。
專利摘要變電站綜合邏輯判斷繼電保護(hù)裝置，它有按三級(jí)分布的多個(gè)斷路器和相應(yīng)數(shù)量的繼電保護(hù)裝置，每個(gè)繼電保護(hù)裝置管理一個(gè)斷路器，其特征在于有一個(gè)級(jí)間管理的邏輯門控電路，該電路以三個(gè)光隔和二個(gè)與非門為主要器件構(gòu)成，當(dāng)配以偶合器和電流方向判別電路后，可以在兩臺(tái)及兩臺(tái)以上變壓器的電站中控制斷路器。本裝置使多放級(jí)斷路器的繼電保護(hù)速動(dòng)性相等且無越級(jí)跳閘現(xiàn)象，再加以各種防誤措施使之具有很高的可靠性，實(shí)際運(yùn)行證明其完全可行可靠，適用于各種電壓級(jí)的電站使用。
文檔編號(hào)H02H7/22GK2206510SQ9421969
公開日1995年8月30日 申請(qǐng)日期1994年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月29日
發(fā)明者黃松柏 申請(qǐng)人:云夢(mèng)縣電力科技開發(fā)公司