專利名稱：繼電保護(hù)帶電校驗儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種對電力網(wǎng)、變電站和發(fā)電廠的配電變壓器保護(hù)、輸電線路保護(hù)等不停電校驗的裝置。
背景技術(shù)：
在供電企業(yè)，目前的繼電保護(hù)試驗裝置只是一種能夠提供交直流電壓源、交直流電流源，開入量、開出量的裝置，使得傳統(tǒng)的繼電保護(hù)檢修一般要先對線路停電，這樣保護(hù)校驗、缺陷處理等停電次數(shù)多，停電時間長，經(jīng)濟(jì)損失比較大。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型既能提供校驗用的交直流電壓和交直流電流、開入量、開出量，又具備保護(hù)功能，這樣可以用本儀器將被校驗保護(hù)完全替換，而由本儀器保護(hù)著一次設(shè)備繼續(xù)運行，不需停電，待校驗的保護(hù)設(shè)備就可以完全退出，檢修人員可以對原保護(hù)設(shè)備進(jìn)行校驗，在此期間，一次設(shè)備有故障時，本儀器可以檢測并跳閘，起到保護(hù)作用。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是1、將線路CT保護(hù)二次回路的Ia、Ib、Ic、In分別接入本儀器內(nèi)的高精度電流互感器上。
2、將線路PT保護(hù)二次回路的Ua、Ub、Uc、Un分別接入本儀器內(nèi)的高精度電壓互感器上。
3、將線路跳閘回路，接至本儀器跳閘輸出回路；將線路重合閘回路，接至本儀器重合閘輸出回路。
4、本儀器直流操作電源由現(xiàn)場提供。
5、本儀器共設(shè)三段定時限電流保護(hù)，各段電流和時間定值可獨立整定，各段電流保護(hù)均可獨立投退。(本儀器各保護(hù)的動作定值整定與線路相同)6、由于線路CT及PT保護(hù)二次回路的電流及電壓量已經(jīng)引入本儀器，并且線路的跳閘及重合閘回路與本儀器的跳閘、重合閘回路連接，這樣該線路的保護(hù)設(shè)備就可以完全退出，不需停電，而由本儀器保護(hù)著線路繼續(xù)運行，檢修人員可以對原保護(hù)設(shè)備進(jìn)行校驗，在此期間，線路有故障時，本儀器可以檢測并跳閘，起到保護(hù)作用。
7、檢修人員對原保護(hù)設(shè)備進(jìn)行校驗時所需要的交流電壓、交流電流、直流電壓、直流電流、開入量、開出量也由本儀器提供。
由于上述設(shè)計思想，可以實現(xiàn)繼電保護(hù)的校驗，而一次設(shè)備不停電。
本實用新型的有益效果是該繼電保護(hù)帶電校驗儀可用于110KV及以下配電變壓器保護(hù)，線路保護(hù)等不停電校驗。特別適應(yīng)于輻射電網(wǎng)不停電校驗，臨時性配電設(shè)備及電機(jī)的保護(hù)，在特殊情況下本儀器可單獨用作保護(hù)裝置直接投入電網(wǎng)運行。該電路中有均勻可調(diào)的交直流電壓源和交直流電流源，可以方便的整定、校驗各種交直流繼電器和時間繼電器，對整套保護(hù)做整組實驗。對供電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行的不停電校驗，保證了保護(hù)回路可靠動作及電網(wǎng)的安全運行，給用電客戶提供了連續(xù)可靠的供電保障，增加供電量，提高經(jīng)濟(jì)效益。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實用新型電原理圖。
在圖1中(1)保護(hù)功能模件、(2)線路CT保護(hù)二次回路的Ia、Ib、Ic、In和線路PT保護(hù)二次回路的Ua、Ub、Uc、Un的引入端子、(3)交/直流電壓電流輸出插孔、(4)電源插座、(5)電壓/電流表、(6)毫秒表、(7)測量選擇按鈕、(8)AC/DC選擇開關(guān)、(9)交流輸出控制開關(guān)、(10)直流輸出控制開關(guān)、(11)電源開關(guān)、(12)調(diào)壓器、(13)互感器、(14)升流器、(15)整流濾波模件、(16)控制板模件圖1中省略了儀器箱前板與側(cè)板是便于直接看出其內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局。
在圖2中1、粗實線為主回路2、細(xì)實線為控制及測量回路3、虛線示意控制繼電器及雙路開關(guān)的觸點，其他繼電器可同樣理解4、虛線框電路實現(xiàn)校驗部分與保護(hù)部分間功能連接5、為儀器面板接線端子6、 為保護(hù)部分背板端子圖2中(1)電源保險、(2)電源空氣開關(guān)S0、(3)調(diào)壓器T1、(4)交流輸出控制開關(guān)S1、(5)直流輸出控制開關(guān)S2、(6)升流器T2(隔離變壓器)、(7)D3整流橋KBPC3510、(8)交流接觸器JK1、(9)互感器T4、(10)測量選擇按鈕S3、(11)電壓/電流表、(12)數(shù)顯毫秒表、(13)AC、DC選擇開關(guān)S5、(14)試驗箱“接點接入”插孔、(15)施密特與非門4093、(16)十進(jìn)制計數(shù)器4017、(17)試驗/運行開關(guān)S6、(18)保護(hù)部分電源開關(guān)S7(19)保護(hù)部分整定/自檢時用的試驗電流及直流電源、(20)AC220V電源、(21)分流器、(22)復(fù)位開關(guān)S4、(23)AC220V電源、(24)停表、(25)啟表、(26)啟停表公共端、(27)校驗功能電路、(28)蜂鳴器、(29)或門4071、(30)D1整流橋KBPC3510、(31)DC12V三端穩(wěn)壓塊7812、(32)整流橋、(33)T3變壓器、(34)電源指示燈、(35)交流電源輸入AC220V、(36)模擬故障分量輸出、(37)保護(hù)部分運行時的直流電源、(38)保護(hù)電壓采樣、(39)保護(hù)電流采樣、(40)跳閘輸出、(41)重合閘輸出、(42)濾波及數(shù)據(jù)采集、(43)中央處理單元、(44)電流越限告警(面板顯示)、(45)檢無壓檢同期三相一次重合閘、(46)低頻減載、(47)電流越限、(48)三相式低壓閉鎖、方向瞬時電流速斷、限時速斷、過電流、合閘后加速、(49)保護(hù)功能電路具體實施方式
圖1給出了本實用新型最佳實施例。保護(hù)功能模塊，控制板模塊均為多層印制板，各種元器件為工業(yè)級產(chǎn)品，各功能模塊的印制板之間采用插拔式插頭插座并用扁平軟帶連接起來各大功率元器件之間用容量足夠的導(dǎo)線連接，面板為PVC膜襯鋁板，儀器箱為鋁合金箱。
在圖2中(一)校驗功能1、主回路輸入的AC220V電源經(jīng)保險(1)，再經(jīng)電源空氣開關(guān)S0(2)，接至調(diào)壓器T1(3)的輸入端，調(diào)節(jié)后的電壓量輸出通過交流輸出控制開關(guān)S1(4)控制的繼電器K1的一對觸點或通過直流輸出控制開關(guān)S2(5)控制的繼電器K2接至升流器T2(6)(隔離變壓器)的輸入端，升流器分4個抽頭輸出第一個抽頭為AC0-250V，額定電流為3A該抽頭一路通過交流輸出控制開關(guān)S1控制的繼電器K1的另一對觸點輸出AC0-250V電壓，一路經(jīng)繼電器K5的一對觸點接至整流橋D3(7)輸入端，經(jīng)整流濾波后輸出DC0-350V電壓。
第二個抽頭為AC0-10A(75V)該抽頭一路穿過互感器T4(9)一次側(cè)直接輸出AC0-10A電流，一路通過繼電器K4的一對觸點接至整流橋D3(7)的輸入端，經(jīng)整流濾波后輸出DC0-10A電流。
第三個抽頭為AC0-50A(15V)該抽頭一路穿過互感器T4(9)一次側(cè)直接輸出AC0-50A電流，一路經(jīng)交流接觸器JK1(8)接至保護(hù)電流采樣Ia，In端，作為保護(hù)裝置整定/自檢時用的試驗電流。
第四個抽頭為AC0-100A(8V)該抽頭穿過互感器T4(9)一次側(cè)直接輸出AC0-100A電流。
2、電壓/電流測量回路通過按動測量選擇按鈕S3(10)，給施密特與非門(15)輸入低電平，施密特與非門(15)的輸出是高電平，此信號輸入十進(jìn)制計數(shù)器(16)脈沖觸發(fā)端，可控制儀器內(nèi)部控制板上繼電器輪流吸合，每切換一個檔，便可監(jiān)視所對應(yīng)的輸出量，即主回路輸出的模擬故障分量“AC0-250V，AC0-10A，AC0-50A，AC0-100A，DC0-350V，DC0-10A”。
電壓輸出及測量要輸出“AC0-250V”，將輸出狀態(tài)選擇在“AC0-250V”檔，將“交流輸出控制”開關(guān)S1(4)置于“ON”位置，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器(3)旋鈕，此時電壓/電流表(11)應(yīng)有“*****V”交流電壓顯示。要輸出“DC0-350V”，將“直流輸出控制”開關(guān)(5)置于“ON”位置，調(diào)節(jié)方法同上。
電流輸出及測量要輸出“AC0-10A”，將輸出狀態(tài)選擇在“AC0-10A”檔，將“交流輸出控制”開關(guān)(4)置于“ON”位置，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器T1(3)旋鈕，此時電壓/電流表(11)應(yīng)有“*****A”交流電流顯示。其他電流調(diào)節(jié)方法同上。
3、時間測量設(shè)備內(nèi)置6位數(shù)顯毫秒表(12)，將被試?yán)^電器接點接至毫秒表(12)的“停表”端子，松開AC、DC選擇開關(guān)S5(13)及按下交流輸出控制開關(guān)S1(4)或者按下AC、DC選擇開關(guān)S5(13)及按下直流輸出控制開關(guān)S2(5)，毫秒表(12)即可啟動，繼電器接點動作可停止毫秒表，從而測出繼電器線圈通電至接點動作時間，毫秒表單獨設(shè)有電源開關(guān)，不用時可將毫秒表關(guān)掉。
4、聲光提示電路設(shè)備內(nèi)置聲光提示電路，在被測繼電器接點動作時，可將接點接入試驗箱“接點接入”插孔(14)，試驗箱內(nèi)發(fā)出報警聲及發(fā)光，提示繼電器接點動作情況。
(二)保護(hù)功能交流輸入回路經(jīng)隔離互感器引入裝置，保護(hù)和測量用隔離互感器分別設(shè)置。保護(hù)用互感器設(shè)計容量為40倍額定電流不飽和；測量互感器的精度為0.1％。
本儀器共設(shè)三段定時限電流保護(hù)，各段電流和時間定值可獨立整定，各段電流保護(hù)均可獨立投退。
電流越限告警在軟件設(shè)計時設(shè)定其告警值為0.9倍的電流保護(hù)最低整定值。過電流保護(hù)整定值一經(jīng)整定，越限告警也隨之確定了。按過電流保護(hù)整定計算原則，越限告警值約為1.2倍線路最大負(fù)荷電流，它是錄波啟動、返回的依據(jù)。
重合閘有兩種起動方式保護(hù)啟動和不對應(yīng)啟動，兩種方式均可設(shè)定投入與退出。重合閘充電時間為20S。
重合閘閉鎖條件a.手動就地、遙控跳閘b.控制回路斷線c.低周、低壓減載動作d.彈簧未儲能等外部接點輸入后加速保護(hù)可實現(xiàn)重合閘之后加速帶延時的保護(hù)，同時手動合閘也加速帶延時的保護(hù)。后一種功能不必設(shè)置，在裝置軟件設(shè)計時已設(shè)定，手合后保護(hù)加速功能開放3S，自動返回。低頻減載帶有滑差閉鎖，以區(qū)別頻率降低的原因。系統(tǒng)發(fā)生故障時，頻率快速下降，滑差df/dt較大，與系統(tǒng)功率不足引起頻率緩慢下降有比較明顯的區(qū)別。對滑差大于整定值的頻率下降，保護(hù)判為系統(tǒng)故障引起，不減負(fù)荷。
應(yīng)該指出的是，為了使低頻減負(fù)荷裝置的動作反應(yīng)全系統(tǒng)的平均頻率，而不是所接母線的頻率瞬時值，要求裝置的動作有一定的時限，一般考慮時限為0.2～0.3S，并以此為最短時限，逐級加長以保證選擇性，因此本保護(hù)設(shè)有200ms固有延時。
低壓減載與低頻減載均為獨立的動作條件，低壓減載與低頻減載之間沒有閉鎖關(guān)系。保護(hù)軟件對電壓回路故障設(shè)定了閉鎖并告警，閉鎖值已在內(nèi)部設(shè)定。當(dāng)電壓低到頻率測量回路不能正常工作時。啟動閉鎖并告警。
儀器設(shè)有欠流閉鎖及告警段，當(dāng)負(fù)荷電流小于整定值時，低壓、低頻減載被閉鎖。低頻和低壓減載可分別設(shè)置投入和退出。
(三)、虛線框電路該部分電路實現(xiàn)本儀器自檢。
試驗/運行開關(guān)S6(17)合上，儀器進(jìn)入試驗狀態(tài)。繼電器K10、K11線圈得電觸點動作，同時交流接觸器JK1(8)得電吸合。
1、保護(hù)功能部分所用直流電源DC220V切換到從儀器內(nèi)部的DC220V電路提供。(運行時由外部提供)2、AC0-50A從儀器內(nèi)部經(jīng)交流接觸器(8)接到電流采樣Ia、In端子上。
3、保護(hù)功能部分端子P4-4與P4-5短接，使用內(nèi)部合閘試驗線圈(在運行時斷開)。端子P4-19與P4-20短接，使用內(nèi)部跳閘試驗線圈(在運行時斷開)。
然后對儀器過流、速斷、重合閘、低周、低壓進(jìn)行定值整定(與待校線路定值相符)。再對儀器進(jìn)行自檢。
儀器自檢方法如下定值整定結(jié)束后，將“交流輸出控制”開關(guān)(4)置于“ON”位置，按電壓/電流測量“選擇”按鈕(10)選擇電流AC50A量程輸出檔位，根據(jù)整定值緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器(3)手輪加上相應(yīng)的電流，儀器保護(hù)功能可靠動作，電流顯示值與定值相同，證明儀器運行正常。然后將儀器信號復(fù)歸。
權(quán)利要求1.一種繼電保護(hù)帶電校驗儀，在長方體絕緣試驗箱中，電源插座、電源開關(guān)、調(diào)壓器和升流器(隔離變壓器)順序電連接，試驗箱上面固定面板，面板上固定電源插座、電源開關(guān)、交流輸出控制開關(guān)、直流輸出控制開關(guān)、測量選擇按鈕、電壓/電流表、毫秒表、AC/DC選擇開關(guān)、交/直流電壓電流輸出插孔；在試驗箱中，升流器的AC0-250V輸出和AC0-10A輸出經(jīng)兩組繼電器的常開觸點接至整流橋交流輸入端，整流橋的直流輸出端與濾波電容、電感線圈相連；升流器的電流輸出穿過互感器，互感器的二次側(cè)與電壓/電流表相連；試驗箱內(nèi)固定控制線路板，控制線路板上焊接施密特與非門4093、十進(jìn)制計數(shù)器4017、繼電器，其特征是在試驗箱內(nèi)安裝有保護(hù)裝置，保護(hù)裝置的高精度電流互感器、電壓互感器分別與面板上的Ia、Ib、Ic、In和Ua、Ub、Uc、Un插孔相連，保護(hù)裝置的跳閘輸出、重合閘輸出分別連到面板的插孔上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電保護(hù)帶電校驗儀，其特征是試驗箱面板上的直流電源DC220V插孔經(jīng)繼電器K10的常閉接點接至保護(hù)裝置的電源端子；電源開關(guān)與一個降壓變壓器的輸入連接，降壓變壓器的輸出與一個整流橋的交流輸入端連接，整流橋的直流輸出與濾波電容、電感線圈相連，再經(jīng)繼電器K10的常開接點接至保護(hù)裝置的電源端子；升流器的AC0-50A輸出經(jīng)交流接觸器的常開接點接至面板的Ia、In插孔上。
專利摘要本實用新型提供一種繼電保護(hù)帶電校驗儀，在長方體絕緣試驗箱中，電源插座、電源開關(guān)、調(diào)壓器和升流器(隔離變壓器)順序電連接，試驗箱上面固定面板，面板上固定電源插座、電源開關(guān)、交流輸出控制開關(guān)、直流輸出控制開關(guān)、測量選擇按鈕、電壓/電流表、毫秒表、AC/DC選擇開關(guān)、交/直流電壓電流輸出插孔；在試驗箱中，升流器的AC0－250V輸出和AC0－10A輸出經(jīng)兩組繼電器的常開觸點接至整流橋交流輸入端，整流橋的直流輸出端與濾波電容、電感線圈相連；升流器的電流輸出穿過互感器，互感器的二次側(cè)與電壓/電流表相連；試驗箱內(nèi)固定控制線路板，控制線路板上焊接施密特與非門4093、十進(jìn)制計數(shù)器4017、繼電器。在試驗箱內(nèi)安裝有保護(hù)裝置，保護(hù)裝置的高精度電流互感器、電壓互感器分別與面板上的Ia、Ib、Ic、In和Ua、Ub、Uc、Un插孔相連，保護(hù)裝置的跳閘輸出、重合閘輸出分別連到面板的插孔上。
文檔編號H01H69/00GK2619355SQ0225431
公開日2004年6月2日 申請日期2002年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者張永建, 李新東, 王加友 申請人:濰坊開發(fā)區(qū)華為電氣有限公司