用于保護(hù)變壓器的可靠設(shè)備的制造方法
【專利說明】用于保護(hù)變壓器的可靠設(shè)備
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利更求I前序部分的用于保護(hù)變壓器免于鐵磁諧振振蕩影響(ferroresonant oscillat1n influence)的可靠設(shè)備，所述可靠設(shè)備具有輸入端子、電源模塊、控制單元、開關(guān)元件和負(fù)載電阻器。
[0002]在開口三角(open-delta)電路中，包含變壓器的電路中的鐵磁諧振振蕩是個問題。通過使用連接到開口三角電路的阻尼電阻器或通過連接到三個單相變壓器(VT)的次級電路，這些振蕩得以抑制。
[0003]阻尼電阻器必須被設(shè)計成不僅用來抑制鐵磁諧振振蕩，還要在網(wǎng)絡(luò)接地故障狀態(tài)期間承受升高的電壓(功率損失)。因為這兩個參數(shù)彼此抵觸，導(dǎo)致阻尼電阻器值是折中值。這意味著，在某些條件下，阻尼電阻器不需要是有效到足以抑制鐵磁諧振振蕩。這還在系統(tǒng)中產(chǎn)生了額外的損耗，并且引起電阻器過熱或完全安裝。那就是為什么它通常被放置在開關(guān)裝置(switchgear)的外部，而這降低了開關(guān)裝置的IP等級。
[0004]這還是相當(dāng)笨重的解決方案，并且在開關(guān)裝置的低壓隔室外部需要額外的導(dǎo)線和連接/固定。該類阻尼電阻器最大的缺點(diǎn)是其不可能延遲其操作，因此禁用一些保護(hù)功能，其需要非抑制狀態(tài)來通過保護(hù)設(shè)備正確評估輸出信號。無論出現(xiàn)在三個VT的開口三角連接上的電壓是多少，這種阻尼電阻器還始終操作，其增加了開關(guān)裝置的自身消耗。
[0005]該類現(xiàn)有技術(shù)在W02006126904A1中示出，但系統(tǒng)在沒有冗余、沒有狀態(tài)監(jiān)測和沒有自檢特征的情況下操作。
[0006]本發(fā)明的目的是增強(qiáng)該類保護(hù)設(shè)備的操作。
[0007]這通過本發(fā)明得以實現(xiàn)，在本發(fā)明中，電源模塊、控制單元、開關(guān)元件和負(fù)載電阻器中的每一個均以并聯(lián)方式至少布置兩套，以便實現(xiàn)其每一項功能的冗余，并且控制單元操控開關(guān)設(shè)備，所述開關(guān)設(shè)備以串聯(lián)方式與連接在三個單相變壓器的開口三角電路中的負(fù)載電阻器連接。
[0008]在有益的實施例中，一個部件中的故障使得故障部件功能被直接以并聯(lián)方式連接雙重控制單元的雙重部件所替代。
[0009]通過這樣做，不僅給出了雙重設(shè)備的簡單并聯(lián)布置。在每個并聯(lián)支路中有三個部件。在設(shè)備的第一支路中布置有電源模塊、控制單元、開關(guān)元件和負(fù)載電阻器。
[0010]在第二支路中也布置有電源模塊，控制單元，開關(guān)元件和負(fù)載電阻器。
[0011]XXX
[0012]在所述的進(jìn)一步有益的實施例中，設(shè)備中有邏輯上整體實現(xiàn)或分離實現(xiàn)的自診斷裝置，并且用于顯示故障功能的指示裝置以故障能夠在外部被看到的方式與設(shè)備通信。
[0013]進(jìn)一步有益的實施例是比較參數(shù)和/或診斷算法被物理地實現(xiàn)在控制單元內(nèi)。
[0014]進(jìn)一步有益的實施例是設(shè)備連接到三個單相變壓器的開口三角電路。
[0015]在所述的最終有益的實施例中，通過設(shè)定時間延遲和/或閾值電壓的裝置來應(yīng)用控制單元。
[0016]總而言之，所提出的保護(hù)設(shè)備能夠保護(hù)變壓器免受電力網(wǎng)絡(luò)在操作期間可能出現(xiàn)的鐵磁諧振振蕩的影響。
[0017]圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)，其中保護(hù)設(shè)備安裝在三個單相變壓器或一個三相變壓器的開口三角端子dal和dn3中。
[0018]圖1示出了本發(fā)明的實施例，其中設(shè)備連接到輸入端子6和7，此外包含的電源模塊2和12、控制單元3和13、開關(guān)元件4和14以及負(fù)載電阻器5和15被施加了兩套。因此，為了實現(xiàn)非?？煽康谋Ｗo(hù)系統(tǒng)，所述設(shè)備的所有重要部件都是雙重的并因此是冗余的。
[0019]對于理解本發(fā)明重要的是，前述部件或零件中的每一個都是雙重的。如此冗余包括所有的必要細(xì)節(jié)或子功能，從而導(dǎo)致每個部件的冗余，并因此導(dǎo)致設(shè)備整個功能的冗余。
[0020]在一個部件故障的情況下，雙重部件經(jīng)過信號導(dǎo)線連接8和/或9替代故障部件，通過使整個設(shè)備的功能沒有受到干擾的方式進(jìn)行檢驗，如上文已經(jīng)描述的那樣。
[0021]即使一個部件故障，內(nèi)部部件的冗余提高了隨后工作在所有情況下的保護(hù)設(shè)備的可靠性，因此保護(hù)網(wǎng)絡(luò)和/或VT免受鐵磁諧振振蕩的有害影響。
[0022]這種保護(hù)設(shè)備在內(nèi)部啟用延遲時間O至Tl，如其操作在圖3中所示出的，以便允許連接到變壓器的測量和/或保護(hù)繞組的保護(hù)設(shè)備基于保護(hù)功能所使用的設(shè)定操作時間進(jìn)行操作。這意味著延遲時間應(yīng)當(dāng)比保護(hù)功能的正確操作和/或評估所需的操作時間更長。該延遲可以通過使用例如基本上是控制電路3或13—部分的跳線器手動地實施，或通過控制軟件電子地設(shè)定來實施。其還可能能夠設(shè)定閾值電壓Ut，該閾值電壓Ut是保護(hù)設(shè)備從其開始是活動的電壓值。
[0023]在設(shè)備被激活的情況下，負(fù)載電阻器負(fù)載VT的開口三角電路，并因此抑制鐵磁諧振振蕩。
[0024]此外，所述的保護(hù)設(shè)備包括自診斷功能。如圖4所示，其啟動了自身功能電路和部件的內(nèi)部檢驗。在相同的時間內(nèi)，其能夠通過在設(shè)備自身上的可視化信息28或通過能夠發(fā)送至外部設(shè)備或由外部設(shè)備讀取的電信號29，在外部指示故障狀態(tài)。
[0025]所述保護(hù)設(shè)備特征具有以下有益效果:
[0026]-阻尼電阻比常規(guī)阻尼電阻器的情況下的更小，因此能夠更有效地消除鐵磁諧振振蕩
[0027]-相較于常規(guī)阻尼電阻器，其能夠具有非常小的尺寸，并且其還能夠具有能安裝在常規(guī)DIN軌道上的標(biāo)準(zhǔn)化形狀
[0028]-一套保護(hù)設(shè)備保護(hù)所有3個連接的/創(chuàng)建開口三角電路的變壓器
[0029]-由于冗余和自診斷電路產(chǎn)生的非常高的可靠性
[0030]-時間延遲和閾值電壓的高級設(shè)定可能性
[0031]-通過可視化裝置或使用上級系統(tǒng)指示故障狀態(tài)
[0032]-在固有的網(wǎng)絡(luò)非對稱期間零自消耗
[0033]圖4中的自診斷電路20由輸入端子26和27、電源模塊22、控制單元23、可視化信息28和電信號29構(gòu)成。控制單元注入控制信號至保護(hù)設(shè)備I的輸入端子6，7。注入的信號能夠在圖1所述的每個保護(hù)設(shè)備I模塊之后或至少在模塊4，14之后被檢驗。
【主權(quán)項】
1.用于保護(hù)變壓器免受鐵磁諧振振蕩影響的可靠設(shè)備，所述可靠設(shè)備具有輸入端子、電源模塊、控制單元、開關(guān)元件和負(fù)載電阻器， 其特征在于， 電源模塊(2，12)、控制單元(3，13)、開關(guān)元件(4，14)和負(fù)載電阻器(5，15)中的每一個均以并聯(lián)方式至少布置兩套，以便實現(xiàn)其每一項功能的冗余，并且控制單元操控開關(guān)設(shè)備，所述開關(guān)設(shè)備以串聯(lián)方式與連接在三個單相變壓器的開口三角電路中的負(fù)載電阻器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可靠設(shè)備， 其特征在于， 一個部件中的故障使得故障部件功能將由直接以并聯(lián)方式連接雙重控制單元(3，13)的雙重部件替代。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可靠設(shè)備， 其特征在于， 所述可靠設(shè)備中包括邏輯上整體實現(xiàn)或分離實現(xiàn)的自診斷裝置，并且用于顯示故障功能的指示裝置以故障能夠在外部被看到的方式與所述可靠設(shè)備通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的可靠設(shè)備， 其特征在于， 比較參數(shù)和/或診斷算法被物理地實現(xiàn)在控制單元內(nèi)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求當(dāng)中的一項所述的可靠設(shè)備， 其特征在于， 所述可靠設(shè)備連接到三個單相變壓器的開口三角電路。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求當(dāng)中的一項所述的可靠設(shè)備， 其特征在于， 通過設(shè)定時間延遲和/或閾值電壓的裝置來應(yīng)用控制單元。
【專利摘要】本發(fā)明公開涉及用于保護(hù)變壓器的可靠設(shè)備。具體地，本發(fā)明涉及用于保護(hù)變壓器免于鐵磁諧振振蕩影響的可靠設(shè)備，所述可靠設(shè)備具有輸入端子、電源模塊、控制單元、開關(guān)元件和負(fù)載電阻器。為了增強(qiáng)這種保護(hù)設(shè)備的操作，電源模塊(2，12)、控制單元(3，13)、開關(guān)元件(4，14)和負(fù)載電阻器(5，15)當(dāng)中的每一個均以并聯(lián)方式至少布置兩套，以便實現(xiàn)其每一項功能的冗余，并且控制單元操控開關(guān)設(shè)備，所述開關(guān)設(shè)備以串聯(lián)方式與連接在三個單相變壓器的開口三角電路中的負(fù)載電阻器連接。
【IPC分類】H02H9-00, H02H7-05
【公開號】CN104685750
【申請?zhí)枴緾N201380041383
【發(fā)明人】M·巴維拉斯, R·賈沃拉, A·霍澤克
【申請人】Abb技術(shù)股份公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年7月30日
【公告號】EP2693587A1, WO2014019677A1