一种差动保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种差动保护电路，包括相位比较回路、脉冲展宽回路和跳闸回路；相位比较回路通过脉冲展宽回路连接到跳闸回路；该差动保护电路能直接利用差动保护原理来通过比较两个电流互感器二次侧线圈电流相位是否相同判断故障类型，避免了故障穿越性电流对差动保护动作的影响；被保护设备内部故障时，电流互感器二次侧两个线圈的电流相位为同相位，相位差为0°，在被保护设备正常且外部短路时，两个电流互感器二次侧两个线圈的电流相位差为180°。

A differential protection circuit

The invention discloses a differential protection circuit, including a phase comparison circuit, a pulse broadening circuit and a tripping circuit; the phase comparison circuit is connected to a tripping circuit through a pulse broadening circuit; the differential protection circuit can directly use the principle of differential protection to compare the current phase of the secondary coil of two current transformers The same fault type can be judged to avoid the influence of fault traversing current on differential protection operation. When the internal fault of the protected equipment occurs, the current phase of the two coils on the secondary side of the current transformer is in the same phase, and the phase difference is 0 degrees. When the protected equipment is normal and the external short circuit occurs, the two coils on the secondary side of the current transformer are in the same phase. The current phase difference is 180 degrees.

【技术实现步骤摘要】
一种差动保护电路
本专利技术涉及电力线路保护
，特别涉及一种差动保护电路。
技术介绍
由电流方向原理构成的差动保护装置是依据被保护设备在发生内部故障前后，两侧差动电流互感器电流方向的变化来实现的，现以电机差动保护为例说明以上内容，电机差动保护装置原理图如图1所示；在正常运行情况下，突发外部短路时，I1流入发电机，I2流出发电机，二者电流大小相等、方向相反，相位相差180°，如图2所示；在发电机内部故障时，I2电流方向和正常运行时相反，电流方向为流入发电机，此时，I1和I2均为流入发电机，电流方向为同相，相位差为0°，如图3所示；因此区别发电机的内部故障和外部故障的主要判据是看I1和I2的相位差。但在运行中两侧的电流互感器存在着角误差，内部故障时I1和I2相位差不能为0°，外部故障时I1和I2相位差也不能为180°，尤其是在外部故障时，在穿越性故障电流作用下，暂态过程中穿越性故障电流会使电流互感器的相角差变大导致差动保护装置因无法准确判断而误动。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种差动保护电路。为此，本专利技术技术方案如下：一种差动保护电路，包括相位比较回路、脉冲展宽回路和跳闸回路；相位比较回路通过脉冲展宽回路连接到跳闸回路；所述的相位比较回路包括电阻R1～R2、二极管D1～D5、滑动变阻器R3、三极管BG1、电容C1；二极管D1的正极接二极管D3的正极，二极管D1的负极通过电流互感器二次侧绕组线圈接地；二极管D2的正极接二极管D4的正极，二极管D2的负通过电流互感器二次侧绕组线圈接地；D3的正极通过电阻R1接参考电压，二极管D3的负极接三极管BG1的基极；二极管D4的正极通过电阻R2接参考电压，二极管D4的负极接三极管BG1的基极；滑动变阻器R3串联在参考电压与三极管BG1的集电极之间；三极管BG1的发射极接地；电容C1并联在三极管BG1的集电极和发射极之间；二极管D5的正极接三极管BG1的集电极，二极管D5的负极接到脉冲展宽回路；所述的脉冲展宽回路包括电阻R9～R12；三极管BG2、三极管BG3、电容C2、二极管D6；三极管BG2的集电极通过电阻R9接参考电压；三极管BG2的基极接二极管D5的负极；三极管BG2的集电极通过电阻R10接三极管BG3的基极，三极管BG3的基极通过电阻R11接地；三极管BG3的集电极通过电阻R12接参考电压；三极管BG3的发射极接地；二极管D6的正极接三极管BG3的集电极，二极管D6的负极接跳闸回路；跳闸回路包括二极管D7、继电器K、三极管BG4；三极管BG4的基极接二极管D6的负极；三极管BG4的发射极接地，三极管BG4的集电极通过继电器K连接到参考电压；二极管D7并联在继电器K的两端。进一步的，所述的参考电压为24V。进一步的，所述的三极管BG1为PNP型三极管；所述的三极管BG2和三极管BG3为NPN型三极管。与现有技术相比，该差动保护电路能直接利用差动保护原理来通过比较两个电流互感器二次侧线圈电流相位是否相同判断故障类型，避免了故障穿越性电流对差动保护动作的影响；被保护设备内部故障时，电流互感器二次侧两个线圈的电流相位为同相位，相位差为0°，在被保护设备正常且外部短路时，两个电流互感器二次侧两个线圈的电流相位差为180°。附图说明图1为发电机保护原理接线图。图2为发电机外部故障时对应图1中电流I1和I2的示意图。图3为发电机内部故障时对应图1中电流I1和I2的示意图。图4为本专利技术提供的差动保护电路的电路图。图5为对应图1中电流I1和I2的相角差为60度的电流I1和I2的示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步的说明，但下述实施例绝非对本专利技术有任何限制。实施例1：一种差动保护电路，如图4所示，包括相位比较回路、脉冲展宽回路和跳闸回路；相位比较回路通过脉冲展宽回路连接到跳闸回路；所述的相位比较回路包括电阻R1～R2、二极管D1～D5、滑动变阻器R3、三极管BG1、电容C1；二极管D1的正极接二极管D3的正极，二极管D1的负极通过电流互感器二次侧绕组线圈接地；二极管D2的正极接二极管D4的正极，二极管D2的负通过电流互感器二次侧绕组线圈接地；D3的正极通过电阻R1接参考电压，二极管D3的负极接三极管BG1的基极；二极管D4的正极通过电阻R2接参考电压，二极管D4的负极接三极管BG1的基极；滑动变阻器R3串联在参考电压与三极管BG1的集电极之间；三极管BG1的发射极接地；电容C1并联在三极管BG1的集电极和发射极之间；二极管D5的正极接三极管BG1的集电极，二极管D5的负极接到脉冲展宽回路；所述的脉冲展宽回路包括电阻R9～R12；三极管BG2、三极管BG3、电容C2、二极管D6；三极管BG2的集电极通过电阻R9接参考电压；三极管BG2的基极接二极管D5的负极；三极管BG2的集电极通过电阻R10接三极管BG3的基极，三极管BG3的基极通过电阻R11接地；三极管BG3的集电极通过电阻R12接参考电压；三极管BG3的发射极接地；二极管D6的正极接三极管BG3的集电极，二极管D6的负极接跳闸回路；跳闸回路包括二极管D7、继电器K、三极管BG4；三极管BG4的基极接二极管D6的负极；三极管BG4的发射极接地，三极管BG4的集电极通过继电器K连接到参考电压；二极管D7并联在继电器K的两端。所述的参考电压为24V。所述的三极管BG1为PNP型三极管；所述的三极管BG2和三极管BG3为NPN型三极管。本专利技术提供的差动保护电路的工作过程如下：该差动保护电路中，只有当二极管D1的负极与地之间的电压U1和二极管D2的负极与地之间的电压U2的瞬时值同时为负时，三极管BG1才能由导通变为截止，电容C1开始充电。当U1、U2的瞬时值同时为负的角度为120°时，使Uc达到某一数值(例如3V)，此电压刚好能使后面的执行回路启动，即继电器K动作，但因为有效输出脉冲是一个很短的脉冲如图5所示，该脉冲的时间为6.67ms，它距下一个脉冲间隔周期为20ms，为了能可靠地断开继电器K完成跳闸，需加装脉冲展宽回路把输入端的短脉冲信号转化为输出端的一个长信号，使继电器K可靠动作跳闸；展宽脉冲回路：三极管BG1输出的Uc为一个短暂脉冲，为使继电器K有明确动作特性，需将断续脉冲展宽为连续脉冲动作信号，三极管BG2第一次导通后，电容C1放电，由于电阻R10、电阻R11的分压作用，使三极管BG3的基极电压低于发射极而立刻截止，起动出口回路；当三极管BG2由导通变为截止后，由于电容C1经滑动变阻器R3充电，使三极管BG3基极的电压不能立即升高，三极管BG3仍为截止状态；适当选择电容C1的数值，可使三极管BG3的截止保持到三极管BG2的第二次导通，于是电容C1放电，三极管BG3的基极电压又变为负值，从而保证了三极管BG3的连续截止，相当于将动作脉冲展宽；从而保证继电器K断开完成跳闸。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种差动保护电路，其特征在于，包括相位比较回路、脉冲展宽回路和跳闸回路；相位比较回路通过脉冲展宽回路连接到跳闸回路；所述的相位比较回路包括电阻R1～R2、二极管D1～D5、滑动变阻器R3、三极管BG1、电容C1；二极管D1的正极接二极管D3的正极，二极管D1的负极通过电流互感器二次侧绕组线圈接地；二极管D2的正极接二极管D4的正极，二极管D2的负通过电流互感器二次侧绕组线圈接地；D3的正极通过电阻R1接参考电压，二极管D3的负极接三极管BG1的基极；二极管D4的正极通过电阻R2接参考电压，二极管D4的负极接三极管BG1的基极；滑动变阻器R3串联在参考电压与三极管BG1的集电极之间；三极管BG1的发射极接地；电容C1并联在三极管BG1的集电极和发射极之间；二极管D5的正极接三极管BG1的集电极，二极管D5的负极接到脉冲展宽回路；所述的脉冲展宽回路包括电阻R9～R12；三极管BG2、三极管BG3、电容C2、二极管D6；三极管BG2的集电极通过电阻R9接参考电压；三极管BG2的基极接二极管D5的负极；三极管BG2的集电极通过电阻R10接三极管BG3的基极，三极管BG3的基极通过电阻R11接地；三极管BG3的集电极通过电阻R12接参考电压；三极管BG3的发射极接地；二极管D6的正极接三极管BG3的集电极，二极管D6的负极接跳闸回路；跳闸回路包括二极管D7、继电器K、三极管BG4；三极管BG4的基极接二极管D6的负极；三极管BG4的发射极接地，三极管BG4的集电极通过继电器K连接到参考电压；二极管D7并联在继电器K的两端。...

【技术特征摘要】
1.一种差动保护电路，其特征在于，包括相位比较回路、脉冲展宽回路和跳闸回路；相位比较回路通过脉冲展宽回路连接到跳闸回路；所述的相位比较回路包括电阻R1～R2、二极管D1～D5、滑动变阻器R3、三极管BG1、电容C1；二极管D1的正极接二极管D3的正极，二极管D1的负极通过电流互感器二次侧绕组线圈接地；二极管D2的正极接二极管D4的正极，二极管D2的负通过电流互感器二次侧绕组线圈接地；D3的正极通过电阻R1接参考电压，二极管D3的负极接三极管BG1的基极；二极管D4的正极通过电阻R2接参考电压，二极管D4的负极接三极管BG1的基极；滑动变阻器R3串联在参考电压与三极管BG1的集电极之间；三极管BG1的发射极接地；电容C1并联在三极管BG1的集电极和发射极之间；二极管D5的正极接三极管BG1的集电极，二极管D5的负极接到脉冲展宽回路；所述的脉冲展宽回路包括电阻R9～R...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁景云，郭冰，陈钊，宁宁，宁一，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：天津,12