自动继电器的控制方法及系统技术方案

继电器被自适应地控制，以便它能以一种响应主要条件如一天里的时间、一星期里的天以及负载电流等的方式运作。自动继电器控制器可以使用的保护设定组存储在一个存储器中，并且包含基于主要条件的、用于控制自动继电器的一组指令。主要条件处于连续监控状态，自动继电器的控制则基于主要条件以及保护设定组。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及电力发送系统领域。更具体地，本专利技术涉及自动继电器。
技术介绍
几乎任何电力发送系统中的共同问题是电力供应的瞬时中断，例如由瞬时短路造成。举例说来，电线杆之间的电力线在风的作用下会晃动，就有可能相互之间或与地之间发生瞬时的接触。某些东西下落时可能通过裸露的电线区，就可能发生电弧放电，或者发生可以引起瞬时电力线短路或电流激增的其他短时行为，导致保险丝的熔断或继电器的跳闸。这些故障大都是自校正过程，并不需要永久的保险丝或自动继电器保护，因为它们很快就结束了。如果保险丝烧断或者继电器跳闸，供电线路就会断开或者用户就会得不到电力供应。那么接下来就需要换保险丝或重置继电器，这样就增加了使用成本。自动继电器是一种故障中断设备，用来检测电流、电压以及/或者频率并将供电支流的故障区域加以隔离。一台自动继电器控制设备操纵一个自动继电器，它可以是一个电子控制器。自动继电器接在供电线路中用来保护电力发送系统。更具体地讲，自动继电器是机电设备，和电路断路器相似。自动继电器分布于电力线路上的一个或多个位置，典型情况是向上连接一保险丝。当自动继电器检测到一种故障状态时，自动继电器就会开始中断。换一句话说，当故障状态没有在固定的时间段内自动排除的话，继电器控制器就会发动跳闸来打开自动继电器，固定时间段的长度是电流的函数。然后，通过一段时间延迟后，就像名字中说的那样，自动继电器将会重新闭合，如果故障状态已经排除的话，电力供应就会恢复。但是，如果故障状态没有排除的话，自动继电器控制器就会在第二个固定时间段后打开继电器。如果经过事先设定次数的重新闭合操作以后，故障状态仍未排除，继电器控制器将永久断开继电器(亦即永久断开电路)。电路将保持断开状态直到系统被修复以及/或者故障状态得以排除。这样，自动继电器的一个主要作用就是节省保险丝。通常来讲，这个过程是这样实现的，自动继电器检测电流的峰值并在保险丝融化之前断开电路。经过一段时间延迟后，自动继电器闭合，系统供电得到恢复直到下一个故障状态被检测到。保险丝的融化及电流中断的速度是可熔元件的一个加热函数。加热的速度正比于故障产生的能量，每一种保险丝都有一个时间电流特征，它描述了中断故障电流所要求的时间段长度。时间段的长度一般与故障电流的平方根大约成反比。这就要求按被保护的保险丝来调整自动继电器以保证在被保护的保险丝熔化以前自动继电器能断开临时的故障电流。这通常是在估计检测到的故障电流的峰值的平方根的平均值的情况下进行的。有一点必须明白的是，不是出现在电网中的所有的故障都为暂时的，比如由于树枝暂时掉在电线上造成的故障。有些故障更多地具有长时间的特性，例如由于暴风雪造成整个电线杆倒塌时的故障。为此，自动继电器做成在锁定断开状态前的一段时间内仅进行有限次数的跳闸行为的型式。如果不这样做的话，继电器将无限循环直到损坏，而被保护的保险丝也会烧断。在某些故障电流条件下，采用立刻中断电流的方式比遵循时间电流反比关系中断更适合。对于中等水平，从电力发送的观点看，允许故障电流维持一段限定的时间，并把故障位置烧断或将保险丝烧断可能比较合适。许多自动继电器有多种时间电流反比特性可供选择来实现这种功能。典型地，一个自动继电器一般提供两个遵循快速时间电流特性的跳闸操作和两个附加的、在锁定断开状态前遵循一种更慢的时间电流特性的操作。在三相系统中，传统的自动继电器在检测到三相中的任意一相发生故障时会把三相的电同时断开。其他三相系统则采用在每一相中安装一单独自动继电器的形式。在这些系统中，每个单独的自动继电器都是单独控制的。这样做造价高，不允许各相之间相互响应。这样，在一种典型的结构里，对于故障，自动继电器会打开来清除它。注意到，对于任何故障，亦即单相—地故障、相—相故障、相—相—地故障以及三相故障，一个典型的自动继电器将断开所有的三相。对于供电支流，由于单相的问题而断开所有三相的电会造成更多的不必要的用户也掉电。然而，如果在发送系统里采用的是传统的单相自动继电器保护的话，就要用到三个独立的单相机械继电器——每一相一个。它为单相故障提供了一种单相方法，但是，如果发生的是展开型故障的话，比方说，两相或三相发生了故障，那时，跳闸和接下来的重新闭合却一直只发生在一相上。完全独立的单相自动继电器也有可能陷入到赛跑状态中去。对于相—相故障，如果其中一相的动作比另一相快，那么自动继电器就不可能正确地将另一相也断开。自动继电器控制器为自动继电器提供智能，能够使自动继电器检测超量的电流，选择计时操作，为跳闸及重新闭合计时以及锁死。液压单元——自动继电器的一个整体部件被用在所有的单相自动继电器中，在三相继电器中的使用率则低一些。电子控制器通常用在单相继电器中，而在三相继电器中的使用率则更高。这些设备，应该适当地规划，以一种预先定义好的方式进行调整，以便电力发送系统在发生线路问题时能按期望的方式反应。一般地，当自动电路继电器被用来与保险丝相连时，可以设定为各种各样的模式。举例说来，自动继电器或自动闭合断路器既可以设定为保全保险丝的模式也可以设定为烧断保险丝的模式。在保全保险丝模式里，自动继电器或自动闭合断路器切断瞬时故障的动作比保险丝快。如果故障仍然存在，自动电路继电器的动作就会比保险丝的速度稍微慢一点，以便保险丝烧断并清除故障。在烧断保险丝模式中，自动继电器设定为比与继电器配套的任何保险丝动作时间都长，故障的清除应该在继电器不发生动作的情况下由保险丝的烧断来完成。有一些基于微处理器的自动继电器控制器，它们能够检测故障状态，并且相应地中断对应的自动继电器。然而，这些以前的设计不能自适应。在这些以前的设计中，故障检测是按照一些事先编程的电流水平绝对值(亦即固定值)的函数来实现的，那样，由于正常的、日常的以及/或者季节性因素引起的渐变性电流波动不予考虑。于是，在电流的波动并没有威胁到系统的时候供电也有可能被不必要地中断。更有甚者，基于绝对电流水平的故障检测方案不一定能检测远程故障(亦即故障发生处相对于自动继电器位置为供电线的末端)。因此，需要提供一种能克服在先方案所存在的问题的继电器控制器。这样，电子程序可以自适应地设定继电器以特定方式运作，比如保全保险丝模式、保险丝烧断模式、单相或是三相模式，它们以主要条件为基础，如一天里的时间点、每个星期里的天，月或载荷电流。专利技术概要本专利技术涉及自动继电器响应特定保护设定组的运作。根据主要条件如一天里的时间点或载荷电流，自动继电器以一定的方式运作，如单相或保全保险丝模式。按照本专利技术范围内的一个实施例，一种用于控制输电线路自动继电器的方法，它包括，确定一个保护设定组，该保护设定组包含至少一个关联特征；确定至少一个关联特征的当前状态；在保护设定组及当前状态基础上为继电器决定一个行为函数；以及将行为函数应用到继电器上，控制继电器按行为函数进行响应。按照本专利技术，当前状态被连续监控，行为函数则随监控结果而改变。监控可以按事先规定的次数或事件而进行，如事先规定的时间间隔。根据本专利技术范围内的另一个实施例，输电线路的自动继电器控制系统包括一个自动继电器；一个包括保护设定组的存储器；以及一个和自动继电器及存储器连接的自动继电器控制器，其中保护设定组包含至少一个相对关联特征的行为函数，自动继电器控制器用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制用在输电线上的继电器的方法，包括： 保护设定组的确定，保护设定组具有至少一个关联特征； 至少一个关联特征的当前条件的确定； 在保护设定组以及当前条件基础上继电器行为函数的确定； 继电器行为函数的执行，从而控制继电器响应行为函数。

【技术特征摘要】
US 2000-12-27 09/749,1951.一种用于控制用在输电线上的继电器的方法，包括保护设定组的确定，保护设定组具有至少一个关联特征；至少一个关联特征的当前条件的确定；在保护设定组以及当前条件基础上继电器行为函数的确定；继电器行为函数的执行，从而控制继电器响应行为函数。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括对当前条件的连续监控以及改变行为函数以响应监控结果。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对当前条件的监控包括在预先确定的时间间隔内的监控。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个关联特征包括一天里的时间、一星期里的天以及一年里的月份其中之一。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个关联特征包括负载电流。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，行为函数包括保全保险丝模式以及烧断保险丝模式中的一个。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，行为函数包括单相操作以及三相操作中的一个。8.一种用于输电线路的继电器控制系统，包括一个继电器；一个包含保护设定组的存储器，其中设定组具有至少一个对应一个关联特征的行为函数；一个继电器控制器，它与继电器以及存储器相结合，用于控制继电器至少响应保护设定组内的一个行为函数。9.如权利要求8所述的继电器控制系统，其特征在于，继电器控制器监控保护设定组中每个行为函数的每个关联特征的当前条件，并在当前条件的基础上决定行为函数。10.如权利要求8所述的继电器控制系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里L大穆塞尔雷，卡尔J拉普拉斯，戴维G哈特，威廉M埃戈尔，格雷姆N穆克卢尔，
申请(专利权)人：ABB输配电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]