骤变气压继电器监视装置制造方法及图纸

本发明专利技术是为每相有多线圈的电源变压器提供保护的骤变气压继电器（ＳＰＲ）监视装置．本发明专利技术克服了用于多线圈变压器之ＳＰＲ采用过电流监视的困难，利用最大抑制信号选择网络为所有变压器线圈中高、低电流电平之间提供差动鉴别，并在实施方案中使每一相供电系统网络仅需一个测量单元．对于每一相，当被选最大抑制信号超过预定电平时，监视装置闭锁ＳＰＲ；当被选抑制信号低于预定电平时，在预定的一段时间内闭锁条件被解除．本监视装置在检测到内部故障状态或浪涌激励状态时禁止闭锁ＳＰＲ．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在一般供电系统网络中如何保护电源变压器，说得更具体一些，涉及到如何通过骤变气压继电器系统和监视装置来保护电源变压器。在连接电源变压器与供电系统网络时，一般的程序是依次闭合与输入连接的断路器和与输出连接的断路器。当变压器被通过第一个闭合断路器的电流激励时，第一断路器闭合时激励电流的初始浪涌可能很大，可高达电源变压器额定电流的十倍。在这种情况下，分别用输入电流互感器和输出端电流互感器进行测量，就可确定关于电源变压器的一个差动电流。如果先闭合输出断路器，输出电流互感器就可测到与此有关的浪涌电流，输入电流互感器则测不到电流，因为输入断路器并未闭合。现有的差动继电器装置不但可与输入电流互感器连接，而且也可与输出电流互感器连接，这类继电器的设计目的在于区分浪涌电流和内部故障电流，以使继电器装置能够把由于启动冲量所产生的过量电流状态忽略不计。然而，真要做到区别启动冲量的过流状态与内部故障的过流状态，差动继电器的过流检测灵敏度就得降低至电源变压器内部线圈匝间短路状态不能被检测到的程度。因此，传统的差动继电器根本就不能 别出电源变压器线圈中的匝间短路。要充分保护供电系统网络内的电源变压器，传统的差动继电器装置是靠不住的。为了使保护电源变压器的差动继电器更为完善，把骤变气压继电器(SPR)引入到传统的保护方案中。采用骤变气压继电器，要求把电源变压器置于密封装置内。骤变气压继电器同密封装置相连接，对盛放变压器的密封装置内的气压变化率很容易作出响应。因此，骤变气压继电器很灵敏，足以对密封装置内由于匝间短路而引起的气压变化作用响应。遗憾的是，骤变气压继电器也会对严重的外部故障作出响应。在检测某一个故障状态时，骤变气压继电器可激励带继电器线圈的骤变气压继电器。以往只知道带继电器线圈的差动继电器和骤变气压继电器的接点是逻辑地组合在一起的，以激励锁定的继电器线圈。这种逻辑组合的保护电路有一个缺点，即严重的外部故障状态可以引起骤变气压继电器的错误运转。这种错误运转导致保护系统可靠性下降。由于骤变气压继电器对公用事业单位最关键和最昂贵的变压器来说起着必不可少的、灵敏的故障检测作用，这个难题的解决是头等重要的事。解决上述难题的一种方法已由克利夫兰电气照明公司的D.E.格赖姆士和C.J.莫齐纳于1977年2月24日在宾夕伐尼亚州电气协会继电器委员会宾州里丁会议上提出的论文“大型极高压变压器故障电压继电器的电流监视”中描述。该论文的作者建议，应使骤变气压继电器在变压器差动继电器处于工作阈以上的高值故障时不再运转，用与输出电流互感器串联的过量电流继电器(OCR)来监视骤变气压继电器的工作，以便检测外部故障状态并使骤变气压继电器停止工作。上述解决办法似乎适用于双线圈变压器，但是对三线圈或多线圈变压器来说，该用几个过量电流继电器，安置在保护电路中的什么地方，这些都是问题。例如，就拿三线圈变压器来说，至少需要两个过量电流继电器才能应付外部击穿故障状态的各种可能。一般说来，对于一个有N个线圈的变压器来说，就需要N-1个过量电流继电器才能应付供电系统网络的每一相，这就使整个保护系统变得非常笨重，并且花费甚大。上面刚提到的过量电流监视电路的另一个缺点是，过量电流继电器不能区别严重的内部过量电流故障状态和严重的外部过量电流故障状态，这就导致即使在内部故障合乎要求的工作状态下骤变气压继电器也停止工作。因此，骤变气压继电器和差动继电器触点并联的多余度特征就没有了(见附图4)。本专利技术的主要目的是提供骤变气压继电器系统的监视装置，取消用过量电流进行骤变气压继电器的监视。并在不减损电源变压器安全保护的可靠性的情况下克服了上述缺点。鉴于这一目的，本专利技术属于至少有一相的供电系统网络中用来监视对供电系统网络中电源变压器提供保护的骤变气压继电器系统的这样一种装置，所述电源变压器包括与所述供电系统相有关的许多线圈，所述电源变压器置于密封外壳内，并且对于内部和外部故障是敏感的，所述骤变气压继电器系统起检测所述电源变压器故障状态并给出该故障状态指示信号的作用，所述骤变气压继电器系统包括所述变压器线圈中每一个线圈所需的断路器，所述断路器有条件地对所述骤变气压继电器产生的故障信号作出响应以使所述变压器线圈与所述供电系统网络断开，所述骤变气压继电器监视装置包括为每个变压器线圈产生表示该线圈电流的信号的装置;按所产生的电流表示信号相应地产生抑制信号的装置;选择所产生的、具有最大幅度的抑制信号的装置;当所述被选抑制信号超出预定电平时闭锁所述骤变气压继电器产生的故障信号使它不去运转断路器的装置，所述闭锁装置在所述被选抑制信号低于所述预预定电平时解除所述闭锁状态;以及在所述被选抑制信号低于所述预定电平的一个预定时间内延迟解除所述闭锁状态的装置。通过下面结合附图的典型描述，将更易清楚了解本专利技术，其中图1是通常的由差动继电器装置和骤变气压继电器保护的供电系统网络中电源变压器的示意简图;图2是描述对图1中所描述的电源变压器设备提供保护的差动继电器装置和骤变气压继电器之间的逻辑关系的继电器接点逻辑示意图;图3是与图1装置相似但包括过量电流继电器在内的一个人们熟悉的电源变压器网络的示意图，图中的过量电流继电器在变压器故障值高于差动继电器装置工作阈时中止骤变气压继电器的工作;图4是继电器接点逻辑示意图，描述过量电流继电器如何逻辑地监视骤变气压继电器的工作;附图5是能够很好地体现本专利技术原理的骤变气压继电器监视系统的示意框图;附图6是继电器接点逻辑示意图，描述图5中所描述的监视系统的逻辑关系;附图7是适用于图5装置的差动继电器装置示意框图;附图8是适用于图5装置的骤变气压继电器监视装置之示意框图。根据本专利技术所公开之材料，现提供对至少有一相的供电系统网络中的电源变压器起保护作用的骤变气压继电器系统监视装置。电源变压器包括与供电系统相位有关的许多线圈，安置于密封的外壳内，对内部和外部的故障是敏感的。骤变气压继电器系统的工作是检测电源变压器的故障状态并给出该故障状态的故障指示信号。变压器线圈中每一个线圈的断路器有条件地对骤变气压继电器产生的故障信号作出响应，以便使变压器线圈与供电系统网络断开。骤变气压继电器监视装置产生抑制信号，并选择出所产生的具有最大幅度的抑制信号。所有这些抑制信号相当于所产生的、与每个变压器线圈有关的、表示电流的信号。当被选择出来的抑制信号超出预定电平时，监视装置就闭锁骤变气压继电器产生的故障信号，使它不能操作断路器;当选出的抑制信号低于预定电平时，监视装置就解除闭锁状态。从被选择出来的抑制信号低于预定电平的时候开始，解除闭锁状态有一个预定的滞后时间。此外，骤变气压继电器监视装置还检测电源变压器的内部故障状态，并且在内部故障状态被检测期间禁止闭锁骤变气压继电器所产生的故障信号去操作断路器的通路。另外，监视装置还检测电源变压器的浪涌激励状态，并在检测浪涌激励状态期间禁止闭锁骤变气压继电器所产生的故障信号到操作断路器的通路。图1中位于线段22和24之间设一电源变压器20，将供电系统网络中这两部分之间的电源耦合起来。图1的示意图仅说明供电系统网络的一相，但不言而喻，该供电系统网络可包括三相，例如，在三相的情况下每相还有一个附加的线段。图1这一简单的例子描绘的是只有两个线圈26和本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术是至少一相的（Ａ，Ｂ，Ｃ）供电系统网络中的一种装置，用来监视对供电系统网络中的电源变压器［图５（２０）］提供保护的骤变气压继电器（ＳＰＲ）系统（图５－８），所述电源变压器包括同所述供电系统相有关的多个线圈（２６、２８、６２），所述电源变压器置于一密封容器４８中，并能感知内部和外部的故障，所述的骤变气压继电器系统的工作是检测所述电源变压器的故障状态，并产生表明该故障的故障信号，所述骤变气压继电器系统包括用于所述变压器线圈中每一个线圈的断路器（４２，４４，４６），所述断路器对所述骤变气压继电器所产生的故障信号作出有条件的响应，从而把所述变压器线圈同所述供电系统网络隔断，所述骤变气压继电器监视装置的特征在于：装置（３６，３８，６８），用于对每一变压器线圈产生代表该线圈电流的信号；装置（７０，７２，７４） ，用于从所产生的电流代表信号相应地产生抑制信号（７６，７８，８０）；装置［图７（１１６，１１８，１２０）］，用于选取所产生的具有最大幅度的抑制信号（７６）；装置（１８０，１８６，１８８），用于对所选抑制信号超过预定电平这样的事件作出 响应，从而闭锁所述骤变气压继电器［图６，８（ＳＰＲＢ，８４）］产生的故障信号，使它不能去操作所述断路器，而当所选的抑制信号低于所述预定电平时，则所述闭锁装置开始工作并解除所述闭锁状态；装置［图８（１８４）］，在所选抑制信号低于所述预定电 平的一段预定时间内延迟解除所述闭锁状态。...

【技术特征摘要】
US 1985-2-25 704,9931.本发明是至少一相的(A，B，C)供电系统网络中的一种装置，用来监视对供电系统网络中的电源变压器[图5(20)]提供保护的骤变气压继电器(SPR)系统(图5-8)，所述电源变压器包括同所述供电系统相有关的多个线圈(26、28、62)，所述电源变压器置于一密封容器48中，并能感知内部和外部的故障，所述的骤变气压继电器系统的工作是检测所述电源变压器的故障状态，并产生表明该故障的故障信号，所述骤变气压继电器系统包括用于所述变压器线圈中每一个线圈的断路器(42，44，46)，所述断路器对所述骤变气压继电器所产生的故障信号作出有条件的响应，从而把所述变压器线圈同所述供电系统网络隔断，所述骤变气压继电器监视装置的特征在于装置(36，38，68)，用于对每一个变压器线圈产生代表该线圈电流的信号；装置(70，72，74)，用于从所产生的电流代表信号相应地产生抑制信号(76，78，80)；装置[图7(116，118，120)]，用于选取所产生的具有最大幅度的抑制信号(76)；装置(180，186，188)，用于对所选抑制信号超过预定电平这样的事件作出响应，从而闭锁所述骤变气压继电器[图6，8(SPRB，84)]产生的故障信号，使它不能去操作所述断路器，而当所选的抑制信号低于所述预定电平时，则所述闭锁装置开始工作并解除所述闭锁状态；装置[图8(184)]，在所选抑制信号低于所述预定电平的一段预定时间内延迟解除所述闭锁状态。2.根据权利要求1所述的监视装置，其中的延迟装置是一个同电平检测器的输出相耦合的定时器(184)，其工作是在一段预定的时间内延迟解除闭锁状态，这段时间从所产生的输出信号在第一态和第二态之间的过渡来计算。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中每一个电流代表信号产生装置包括一个电流互感器;每一个抑制信号产生装置包括一个信号变压器〔图7(92，94，96)〕，其中一个线圈(86，88，90)同其相应的电流互感器耦合，从而在所述的一个线圈上形成代表相应电流代表信号的第一电位，而在第二个线圈(110，112，114)上通过电磁耦合引出一个与所述第一电位成正比的第二电位;并且每一个抑制信号产生装置还包括一个同所述第二线圈耦合的二极管桥式整流电路(116，118，120)，在其输出端提供经过全波整流的第二电位信号;选择装置包括与所述的二极管桥式整流电路的输出端并联一样耦合在一起的电路(122，124...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃特阿尔科恩埃尔莫里，李金黄，
申请(专利权)人：西屋电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]