ＸＢＪ系列高压配电线路数字保护继电器制造技术

ＸＢＪ系列高压配电线路数字保护继电器，是新型的继电器类机电产品。在使用交流（或直流）保护电源的１０～３５ＫＶ高压配电线路的保护中，用以一并实现二相（或三相）速断、时限过电流和三相一次重合闸保护功能。本新型为标准的长方形仪表式结构，具有体积小、精度高、可靠性强、安装调试方便等特点，是交流保护电源中ＧＬ系列继电器和直流保护电源中ＤＬ、ＤＨ、ＳＪ系列继电器构成的保护系统，理想的更新换代产品。（*该技术在1997年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

XBJ系列高压配电线路数字保护继电器，是新型的继电器类机电产品。适用于10～35KV高压配电线路的保护，安装使用在高压线路出口的开关柜中，或者变电所的线路保护装置中，使用本新型以同时实现对线路的速断保护、时限过电流保护和三相一次重合闸保护功能。在10～35KV高压配电线路保护的现有技术中，通常装有速断保护，时限过电流保护和三相一次重合闸装置。在交流保护电源系统中，均以五十年代的机电产品GL－15(或25)系列感应过电流继电器做为速断和时限过电流保护元件。而在直流保护电源系统中，则是以电磁型DL系列电流继电器，DZ系列中间继电器，SJ系列时间继电器和DH系列重合闸继电器组成的速断、时限过电流和三相一次重合闸保护。这些电磁型机械式继电器，体积大、接点多、故障率高、接线调试复杂。特别是GL系列继电器，因其采用易于取得的交流保护电源，接线简单，而且是由电流源直接驱动开关脱扣器而实现保护功能，因此广泛地使用于10KV电网的线路保护中。由于这种机械式继电器，结构复杂、精度低、可靠性差，接点烧损严重，尤其是调试和整定十分困难，越级跳闸事故时有发生，所以很难实现可靠的保护功能。本技术——XBJ系列继电器，是应用现代数字电路技术而设计制造的一种以大电容量小型继电器为出口元件的新型的保护用微电子继电器，用以完全取代GL－15(或25)系列产品，做为GL系列继电器的更新换代使用；并用以取代DL系列、DZ系列、SJ系列、DH系列继电器组成的直流继电保护装置，而实现可靠、小型、高精度的保护功能。本技术详见附图所示。附附图说明图1是本技术使用于交流保护系统的原理接线图。附图2是实现重合闸保护的原理接线图。附图3是本技术的面板布置图。附图4是本技术的原理接线图。在附图1中，10－35KV高压侧的故障电流经电流互感器(LHac)送至电流变换器(LH1.2)，由(LH1.2)将故障电流信号转换成正比的故障电压信号输出，见附图4。在附图中第一回路实现电流速断保护功能。故障电压信号经同轴电位器4(R′4)分压后，经集成电路比较器(IC1－1)实现模／数转换，输出数字量高电平信号。高电平信号由集成电路施密特触发器(IC2－1)整形输出，集成功率放大器(IC3－2)导通，(IC3－1)延时导通(M4及R3C4电路实现延时)。(IC3－2)导通时，小型大功率继电器J1得电其接点(J1－1.2)闭合，见附图1。(接点容量150A)此时触发器(RS1)翻转，发光二极管(DX1)亮，为电气运行人员指示出速断保护动作的信号。当门电路(M4)及(R3C4)电路的延时时限等于J1的闭合动作过程的时限时，(IC3－1)导通，继电器J2得电其常闭接点(J2－1.2)断开，见附图1。(LHa、c)中的故障电流经(J1－1.2)流过开关的电流脱扣器线圈(TQ1.2)使高压线路上的开关迅速跳闸。实现了交流电流源的电流速断保护功能。速断电流的整定值由R4(R′4)确定。在附图4中，第二回路实现时限过电流保护功能。故障电压信号经R5(R′5)和(IC1－2)输出高电平数字信号，信号由R1C1电路延时T1时限后(1－5秒可调)，经(IC2－2)整形输出，(IC3－2)和(IC3－1)导通，动作过程同前。当J1、J2得电吸合时，图1中的(J1－1.2)闭合，(J2－1.2)断开，(LHa、c)的故障电流使(TQ1.2)脱扣，开关跳闸。实现了交流电流源的时限过电流保护功能。与此同时(RS2)翻转，发光二极管(DX2)亮，为电气运行人员指示出时限过电流保护动作的信号。过电流整定值由R5(R′5)确定，时限由R1整定。在附图4中，第三回路实现三相一次重合闸保护。当电网内发生故障使开关跳闸后，其辅助开关接点DL闭合。光电耦合管(GH)导通，(GH)的e端为高电平，高电平经R2C2电路延时T2时限后(1－5秒连续可调，T2时限即为重合闸启动时间)，输入门电路(M1)、(M5)及(M3)的第一输入端。此时(M3)二输入端均为高电平，输出亦为高电平，集成功率放大器(IC3－4)导通，J3得电其接点闭合，使图2中的合闸接触器(HC)动作，开关重新合闸，使电网躲过瞬时故障，而重新投入运行，实现了重合闸保护功能。(M1)输出的高电平为C3充电后，迅速地使(M2)变为高电平而输出低电平，(M3)立即输出低电平。当(R6＋R7)C3电路的放电时限T3满足条件T3＝T2＋t分＋t合＋0.01秒时(T3实现重合闸次数调整，t分、t合为线路上开关固有的分、合闸时间)，保证了只实行一次重合闸动作。与此同时，触发器(RS3)翻转，指示重合闸保护投入运行的发光二极管(DX6)熄灭，(DX5)亮为电气运行人员指示重合闸保护动作的信号。(GH)隔离干扰信号源，用以提高可靠性。指示信号(DX1.2.5)经电气运行人员监视记录后，通过触发器(RS1－3)的(R1－3)复位端解除。在附图4中，第四回路是重合闸保护的后加速电路。当重合闸重合到永久故障的电网线路上时，故障电压信号经(IC1－2)和(IC2－3)再次输入(M5)第一输入端，此时(M5)二个输入端均为高电平、输出高电平，(IC3－3)导通，J4得电其接点闭合，使图2中的电压脱扣器(TQ)动作，重新使开关脱扣跳闸，迅速地切断故障线路，避免事故扩大。在附图4中，开关(AD1)实行速断和时限过电流保护回路的检测与调试功能，或者使继电器退出运行。(K)用以选择速断回路或者是时限过电流回路。当调试或者检测保护回路时，按下(AD1)并自锁，保护回路中直接输入高电平VDD，EF接点断开，J1J2断电出口呈分断状态。(DX3)与(DX4)指示保护回路工作是否正常。开关(AD2)实行重合闸回路的检测与调试功能，或者使重合闸保护退出运行，原理同上。本技术的电源，由电网的10(35)／0.1KV电压互感器提供，(用于直流保护系统时，直接使用直流控制电源)。设计为双回路的降压，整流和适应宽电压波动范围的稳压电路，并备有电容器储能。以确保因电网的线路出口处短路母线电压大幅度降低时，本技术电源的可靠性，电源电压由电压表(V)指示。本新型采用标准长方形仪表外壳，见附图3。当本新型使用于直流保护系统或者用以实行三相式保护接线时，是本技术的系列产品。在附图2中，(＋KM)与(－KM)是直流控制电源母线正极与负极。本技术与现有技术相比，主要优点是1.体积小，相当于一只GL系列继电器的体积，接线简单、安装方便。2.固有动作时限短、精度高、可靠性强、运行直观。调试方便。3.在目前技术中的交流电流源保护系统中和直流电源保护系统中均可适用。4.一机多功能。本新型一并实现二相(或三相)电流速断、时限过电流和三相一次重合闸保护三种功能。在交流电流源的二相保护中，本新型于二只GL系列继电器同功能。它不仅解决了GL系列继电器的接点烧损和越级跳闸的弊端，而且又增加了重合闸功能。在直流电源的二相保护中，本新型于四只DL系列、二只DZ系列、一只SJ系列、一只DH系列和二只DX系列继电器组成的直流保护系统同功能，具有显著的经济效益，而且对现在运行中的保护装置和继电器，不做改动即可给予更换和取代。本文档来自技高网...

【技术保护点】
ＸＢＪ系列高压配电线路数字保护继电器是同时实现１０－３５ＫＶ高压配电线路速断、时限过电流和三相一次重合闸三种保护功能的高精度、高可靠性微电子类继电器设备。本实用新型的技术特征是：全部低功耗集成数字电路构成的保护电路。该电路对电网故障电流 信号由（ＩＣ↓〔１〕）采样做模／数转换并输出数字量信号，经（ＩＣ↓〔２〕）整形后（ＲＳ）显示，出口元件（ＩＣ↓〔３－１．２〕）及小型大功率继电器Ｊ↓〔１．２〕输出，执行分断高压配电线路上开关的动作。（ＧＨ）提供的再合闸信号，经（Ｍ↓〔５〕）鉴别和（Ｍ↓〔３〕）输出，由（ＩＣ↓〔３－４〕）及Ｊ↓〔３〕出口，执行一次开关重新合闸动作（重合闸）。（Ｍ↓〔５〕）鉴别出的永久性故障，经（ＩＣ↓〔３－３〕）Ｊ↓〔４〕再次执行分断开关动作。

【技术特征摘要】
1.XBJ系列高压配电线路数字保护继电器是同时实现10-35KV高压配电线路速断、时限过电流和三相一次重合闸三种保护功能的高精度、高可靠性微电子类继电器设备。本实用新型的技术特征是全部低功耗集成数字电路构成的保护电路。该电路对电网故障电流信号由(IC1)采样做模/数转换并输出数字量信号，经(IC2)整形后(RS)显示，出口元件(IC3-1.2)及小型大功率继电器J1.2输出，执行分断高压配电线路上开关的动作。(GH)提供的再合闸信号，经(M5)鉴...

【专利技术属性】
技术研发人员：许贺年，
申请(专利权)人：许贺年，
类型：实用新型
国别省市：15[中国|内蒙]