自功率继电器及其误动作防止方法技术

公开了一种自功率继电器及其误动作防止方法。本发明专利技术的自功率继电器包括：自发电部，将输配电线路或电力系统的系统电力用作源电力并转换为预设的驱动电源电平，从而自主地生成驱动电源；以及继电动作部，利用驱动电源动作，测量输配电线路或电力系统的系统电量以在发生故障时断开向负载传输的系统电力，实时监测自发电部的源电力变化以在发生异常时中断自发电部和自身的继电动作，因此可以通过确认用于生成自驱动电源的源电流和电压的不稳定状态来防止误动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自功率继电器及其误动作防止方法
本专利技术涉及可以在执行继电动作时将输配电线路或电力系统的电力作为自驱动电源来使用，并可以通过确认用于生成自驱动电源的源电流和电压的不稳定状态来防止误动作的自功率继电器(self-powerrelay)及其误动作防止方法。
技术介绍
当在输配电线路、电力系统、特定电力设备等中发生故障时，会发生过电压、欠电压、过电流、频率波动等，从而会干扰供电，还会对设备造成不利影响。因此，需要在故障初期快速地将故障区间与电力设备等分开，以使故障的不利影响最小。为此，在输配电线路或电力系统等中构成有用于实时检测是否发生故障以在发生故障时迅速使断路器等动作的装置。如上述，作为检测输配电线路或电力系统的电力以在发生故障时用于断开电力的装置，利用数字保护继电器、电源管理单元、功率计等。数字保护继电器、电源管理单元、功率计等利用电流互感器和电压互感器来检测输配电线路或电力系统等中的模拟电压。另外，通过模数转换器将模拟检测电压转换为数字值，并利用智能电子装置等来诊断输配电线路或电力系统等中是否发生故障。现有的数字保护继电器等从外部单独接收额定电源的输入，并将其用作自身的驱动电源。具体地，在现有的数字保护继电器等中，当从外部额外输入220V/110V等的额定电源时，将其转换为12V/5V等并用作自驱动电源。此时，为了使额定电源的过电压或过电流等的影响最小，将转换为12V/5V等的驱动电源的电压或电流量与预设的参考电压或电流量进行比较，以确认是否发生异常，在发生异常时生成故障信号以中断整个动作。但是，现有的数字保护继电器等构成为从外部额外接收额定电源的结构，因此，需要分别为每个继电器额外连接额定电源，从而存在无法将该数字保护继电器设置在难以连接额定电源的地方的问题。由此，近来提出了一种可以将传输到输配电线路或电力系统的系统电力转换成自驱动电源并使用的方案。但是，如果将系统电力转换成自驱动电源并使用，则由于受到系统电力不稳定的影响很大，因此存在难以稳定地应用的问题。另外，如果由于系统电力不稳定而不能为继电器的稳定的动作提供足够的电力，则会重复继电器的接通/断开动作，因此必然会降低其稳定性。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题为了解决上述问题而提出本专利技术，其在执行继电动作时，可以将输配电线路或电力系统的电力用作自驱动电源。另外，本专利技术的目的在于提供一种通过实时确认用于生成自驱动电源的源电流和电压变得不稳定的状态来防止误动作的自功率继电器及其误动作防止方法。解决问题的技术方案为了实现如上所述的目的，根据本专利技术的实施例的自功率继电器包括：自发电部，利用输配电线路或电力系统的系统电力作为源电力并转换为预设的驱动电源电平，从而自主地生成驱动电源；以及继电动作部，利用驱动电源动作，测量输配电线路或电力系统的系统电量，以在发生故障时断开向负载传输的系统电力，实时监测所述自发电部的源电力变化，以在发生异常时中断所述自发电部和自身的继电动作。继电动作部以预定周期分别对用作自发电部的源电力的三相系统电力的电流变化进行采样，并对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算，以实时监测所述三相系统电流的变化，当根据预设的多个异常发生条件判断为三相系统电流中发生了异常时，生成故障信号(FailSiginal)，中断自身的继电动作和所述自发电部的动作。在继电动作部中，由于故障信号的生成而中断继电动作之后，以因继电动作中断而引起的其他采样条件对所述三相系统电流进行采样，对以其他采样条件采集的采样值进行差分运算，从而实时监测所述三相系统电流的变化，当不满足预设的多个异常发生条件时，正常执行自身的继电动作和所述自发电部的动作。因继电动作中断而引起的其他采样条件的采样周期设定为比用于判断三相系统电流是否异常的采样周期更长，并且采样数设定为多于每个所述采样周期的采样数。多个异常发生条件预设为如下条件中的至少一个：三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内保持相同的符号的条件；三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内以相同的斜率变化的条件；三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内以相同的大小增加或减小的条件；以及三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内保持相同的条件。自发电部包括：源电力输入部，作为源电力来接收输配电线路或电力系统的三相系统电力；整流开关电路部，对三相系统电力的三相系统的电压和电流进行整流；电压转换部，将整流后的三相系统电压转换为预设的恒压电平；以及DC转换部，将转换为恒压电平的三相系统电压转换为直流电压而生成所述驱动电源，并将所述驱动电源提供给所述继电动作部。继电动作部包括：断路器，当在输配电线路或电力系统中发生故障时，断开向所述负载传输的系统电力；异常发生检测部，实时监测用作自发电部的源电力的三相系统电力，以在发生所述异常时生成故障信号；继电控制部，测量输配电线路或电力系统中的系统电量，以在发生故障时控制所述断路器的断开动作，并在生成所述故障信号时中断自身的继电动作和所述自发电部的动作；以及自供电部，将从自发电部输入的驱动电源的电压电平转换为预设的电平，并将其作为驱动电源提供给所述异常发生检测部和所述继电控制部。所述异常发生检测部包括：检测部，利用电流互感器和电压互感器中的至少一个互感器来检测用作所述源电力的三相系统的电流和电压；监测部，以预定周期分别对三相系统电力的电流变化进行采样，对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算而实时监测所述三相系统电流的变化；条件存储部，存储预设的多个异常发生条件，并支持所述监测部能够根据所述异常发生条件来监测对所述三相系统电流的采样值进行差分运算后的结果；以及故障判断部，当在监测部中判断为所述三相系统电流中发生异常时，生成故障信号并将该故障信号传输到所述继电控制部和所述自发电部。为了实现如上所述的目的，根据本专利技术的实施例的自功率继电器的误动作防止方法包括：在自发电部中，将输配电线路或电力系统的系统电力用作源电力并将其转换为预设的驱动电源电平，从而自主地生成驱动电源的步骤；测量输配电线路或电力系统中的系统电量，以在发生故障时断开向负载传输的系统电力的步骤；以及利用驱动电源实时监测所述自发电部的源电力变化，以在判断为发生异常时同时中断自身的继电动作和所述自发电部的动作的步骤。中断自发电部和所述继电动作的步骤包括：以预定周期分别对用作自发电部的源电力的三相系统电力的电流变化进行采样的步骤；通过对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算来实时监测所述三相系统电流的变化的步骤；根据预设的多个异常发生条件而判断为所述三相系统电流中发生异常时，生成故障信号(FailSiginal)的步骤；以及根据故障信号来中断所述继电动作和所述自发电部的动作的步骤。中断自发电部和所述继电动作的步骤包括：由于故障信号的生成而中断继电动作之后，以因继电动作中断而引起的其他采样条件对所述三相系统电流进行采样的步骤；通过对以其他采样条件采样的采样值进行差分运算来实时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自功率继电器，其中，包括：/n自发电部，将系统电力用作源电力并将其转换为预设的驱动电源电平，从而生成自驱动电源；以及/n继电动作部，利用所述自驱动电源动作，实时测量所述系统电力的电量，在所述系统电力中发生故障时利用外部额定电源动作，并断开向负载传输的系统电力，中断自身的继电动作和所述自发电部的动作。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180518 KR 10-2018-00572641.一种自功率继电器，其中，包括：
自发电部，将系统电力用作源电力并将其转换为预设的驱动电源电平，从而生成自驱动电源；以及
继电动作部，利用所述自驱动电源动作，实时测量所述系统电力的电量，在所述系统电力中发生故障时利用外部额定电源动作，并断开向负载传输的系统电力，中断自身的继电动作和所述自发电部的动作。


2.根据权利要求1所述的自功率继电器，其中，
在所述继电动作部中，
以预定周期分别对用作所述自发电部的源电力的三相系统电力的电流变化进行采样，并对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算，从而实时监测所述三相系统电流的变化，
当根据预设的多个异常发生条件判断为所述三相系统电流中发生了异常时，生成故障信号，中断自身的继电动作和所述自发电部的动作。


3.根据权利要求2所述的自功率继电器，其中，
在所述继电动作部中，
由于所述故障信号的生成而中断继电动作之后，以因继电动作中断而引起的其他采样条件对所述三相系统电流进行采样，
对以所述其他采样条件采样的采样值进行差分运算，从而实时监测所述三相系统电流的变化，
当不满足所述多个异常发生条件时，正常执行自身的继电动作和所述自发电部的动作。


4.根据权利要求3所述的自功率继电器，其中，
所述因继电动作中断而引起的其他采样条件的采样周期设定为比用于判断所述三相系统电流是否发生异常的采样周期更长，且采样数设定为比每个所述采样周期的采样数更多。


5.根据权利要求2所述的自功率继电器，其中，
所述多个异常发生条件预设为如下条件中的至少一个条件：
所述三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内保持相同的符号的条件；
所述三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内以相同的斜率变化的条件；
所述三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内以相同的大小增加或减小的条件；以及
所述三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内保持相同的条件。


6.根据权利要求1所述的自功率继电器，其中，
所述自发电部包括：
源电力输入部，作为源电力来接收输配电线路或电力系统的三相系统电力；
整流开关电路部，对所述三相系统电力的三相系统电压和电流进行整流；
电压转换部，将整流后的所述三相系统电压转换为预设的恒压电平；以及
DC转换部，将转换为所述恒压电平的三相系统电压转换为直流电压而生成所述驱动电源，并将所述驱动电源提供给所述继电动作部。


7.根据权利要求1所述的自功率继电器，其中，
所述继电动作部包括：
断路器，当在所述输配电线路或电力系统中发生故障时，断开向所述负载传输的系统电力；
异常发生检测部，实时监测用作所述自发电部的源电力的三相系统电力，以在发生所述异常时生成故障信号；
继电控制部，测量所述输配电线路或电力系统的系统电量，以在发生故障时控制所述断路器的断开动作，并在生成所述故障信号时中断自身的继电动作和所述自发电部的动作；以及
自供电部，将从所述自发电部输入的驱动电源的电压电平转换为预设的电平，并将其作为驱动电源提供给所述异常发生检测部和所述继电控制部。


8.根据权利要求7所述的自功率继电器，其中，
所述异常发生检测部包括：
检测部，利用电流互感器和电压互感器中的至少一个互感器来检测用作所述源电力的三相系统的电流和电压；
监测部，以预定周期分别对所述三相系统电力的电流变化进行采样，对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分...

【专利技术属性】
技术研发人员：金志雄，
申请(专利权)人：LS电气株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR