保护继电器及该保护继电器的断线检测方法技术

本发明专利技术涉及在连接有转换器的电路中检测断线与否的保护继电器，其特征在于，包括：断线感测部，包括连接在所述转换器的输出两端的复数个节点和形成基准电压的基准电压生成部，包括形成分压电阻并且连接所述复数个节点和所述基准电压生成部之间的复数个电阻；感测电压生成部，将用于相对于所述基准电压形成规定的电压差的电压施加到所述断线感测部；以及断线判断部，与所述复数个节点中的第一节点连接，并根据从所述第一节点检测出的电压信号来检测所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否，通过所述分压电阻施加在所述第一节点的电压信号的大小，根据所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否而不同。断线与否而不同。断线与否而不同。

Protective relay and its disconnection detection method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】保护继电器及该保护继电器的断线检测方法


[0001]本专利技术涉及保护继电器，更详细地说，涉及在连接有转换器的电路中检测所述转换器和与所述转换器连接的电路的断线与否的保护继电器。

技术介绍

[0002]通常，转换器(transformation unit)是指将从电力系统输入的电压或电流转换为更低级别的电压或电流的设备，为了测量或中继(relay)所述电力系统的电压和电流而使用。
[0003]这种转换器可以分为转换电压信号的电压互感器(PT，Potential Transformer)或转换电流信号的电流互感器(CT，Current Transformer)。在此，电压互感器(PT)可以分为使用铁芯的普通变压器和使用电容器、电阻等的采用分压方式的变压器。电流互感器(CT)可以分为使用铁芯的普通变流器和使用以空气为芯的罗高斯基(Rogowskii)线圈的变流器。
[0004]首先，在使用铁芯的变压器或变流器中，铁芯能够稳定地提供成为磁通量的通路的路径。因此，能够输出与输入信号相比较好的波形信号。由此，输入信号的相位和输出信号的相位可以相同，并且由于输入信号和输出信号形成电绝缘，因此具有使多重输入信号之间的绝缘性能，即相间绝缘性能优异的优点。
[0005]另一方面，转换器可能因输入的电压或电流、或构成转换器的内部电路的缺陷、或如高温或振动的外部压力而断线。如上所述，在发生转换器引起的断线的情况下，可能在低电压继电器、接地继电器、低电流继电器、低电力继电器等的继电要素发生错误动作。另外，这种转换器的断线可能会成为引发在如逆变器等用于测量并转换输入电压或输入电流或者输出电压或输出电流的装置中发生错误动作的原因。
[0006]因此，保护继电器判断转换器的断线与否，以防止这种错误动作的发生。通常，这种保护继电器的转换器断线与否的判断是以如下的方式进行的，检测通过转换器输入的电压或电流的大小或者相位或矢量之和(Vector Sum)，并根据检测的结果来进行。
[0007]但是，存在如下的问题，这种通过转换器输入的电压、电流、相位或矢量之和等，在转换器未施加电压信号或电流信号的状态(例如，在转换器正常动作中未施加电压信号或电流信号的状态)和电路因转换器而断线的情形下，测量结果相同的问题。或者存在如下的问题，在因转换器而发生电路断线的情况下，可能成为无法识别从转换器输入的电流或电压信号的高阻抗(High Impedance，否定)状态，在此情况下，难以区分检测出的信号是在所述高阻抗状态即断线状态下检测出的信号，还是从转换器实际检测出的信号。
[0008]不仅如此，在流入短路电流或启动转换器时发生的启动电流的情况下，因所述短路电流或启动电流产生的较大的能量，使通过转换器检测出的电压的大小临时性地发生变化。但是，通常，在使用电压、电流或者相位或矢量之和的方式中，难以区分所述短路电流或启动电流的流入引起的电流信号或电压信号的变化，和因所述转换器而引起的电路断线导致的电流信号或电压信号的变化，因此，存在如下的问题，在发生所述短路电流或启动电流
的情况下，尽管电路正常连接，也将其判断为断线。

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的问题
[0010]本专利技术为了解决上述问题而提出，其目的在于，提供一种能够较准确地检测出转换器引起的电路断线的保护继电器以及断线检测方法。
[0011]另外，本专利技术的目的还在于，提供一种能够准确地区分从转换器未施加电压信号或电流信号的状态，和转换器引起的电路断线的状态的保护继电器以及该保护继电器的断线检测方法。
[0012]另外，本专利技术的目的还在于，提供一种保护继电器以及该保护继电器的断线检测方法，在从转换器检测出的信号因短路电流或马达或变压器等的启动电流而发生变化的情况下，能够区分从转换器检测出的信号的变化是断线引起的，还是所述短路电流或启动电流引起的。
[0013]用于解决问题的手段
[0014]为了实现上述或其他目的，根据本专利技术的一方面，本专利技术实施例的保护继电器的特征在于，包括：断线感测部，包括连接在所述转换器的输出两端的复数个节点和形成基准电压的基准电压生成部，包括形成分压电阻并且连接所述复数个节点和所述基准电压生成部之间的复数个电阻；感测电压生成部，将用于相对于所述基准电压形成规定的电压差的电压施加到所述断线感测部；以及断线判断部，与所述复数个节点中的第一节点连接，并根据从所述第一节点检测出的电压信号来检测所述转换器和与所述转换器连接的电路中至少一方的断线与否，通过所述分压电阻施加在所述第一节点的电压信号的大小，根据所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否而不同。
[0015]在一实施例中，所述断线判断部从在所述第一节点检测出的电压信号提取DC偏移值，并在比较提取到的所述DC偏移值和预先设定的临界电压的结果为所述DC偏移值小于所述临界电压的情况下，从在所述第一节点检测出的电压信号检测出AC分量的大小，根据检测出的AC分量的大小来确定所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否。
[0016]在一实施例中，所述断线判断部根据检测出的所述AC分量的大小是否大于预先设定的大小来确定所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否，所述预先设定的大小根据在发生短路电流或所述转换器的启动时产生的启动电流时从所述第一节点检测出的电压信号中包括的AC分量的大小来确定。
[0017]在一实施例中，在所述断线判断部中，在根据比较提取到的所述DC偏移值和预先设定的临界电压的结果，一次判断为所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方断线的情况下，在提取到的所述DC偏移值中进一步反映出预先设定的设计余量值，根据比较进一步反映出所述设计余量值的DC偏移值和所述临界电压的结果，二次判断所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否，并根据所述二次判断的结果来检测所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线。
[0018]在一实施例中，所述设计余量包括预先设定的误差值，所述预先设定的误差值包括在从在所述第一节点检测出的电压信号提取DC偏移值的过程中发生的测量误差和因所
述断线感测部的电路结构而产生的设计误差中的至少一方。
[0019]在一实施例中，在所述基准电压为接地电压的情况下，所述临界电压与由所述感测电压生成部施加的电压相同。
[0020]在一实施例中，所述断线感测部包括：第一接点，形成在所述第一节点和所述断线判断部之间；第二节点，与所述转换器的输出两端中的与连接于所述第一节点的端侧不同的端侧连接；第三接点，形成在所述第二节点和所述感测电压生成部之间；第二接点，形成在连接所述第一接点和所述第三接点之间的电路上；第一电阻，配置在所述第一接点和所述第二接点之间；第二电阻，连接所述第二接点和所述基准电压生成部之间，配置在所述基准电压生成部和所述第二接点之间；以及第三电阻，配置在所述第二接点和所述第三接点之间。
[0021]在一实施例中，所述断线感测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种保护继电器，检测转换器和与所述转换器连接的电路的断线与否，其特征在于，包括：断线感测部，包括连接在所述转换器的输出两端的复数个节点和形成基准电压的基准电压生成部，包括形成分压电阻并且连接所述复数个节点和所述基准电压生成部之间的复数个电阻；感测电压生成部，将用于相对于所述基准电压形成规定的电压差的电压施加到所述断线感测部；以及断线判断部，与所述复数个节点中的第一节点连接，并根据从所述第一节点检测出的电压信号来检测所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否，通过所述分压电阻施加在所述第一节点的电压信号的大小，根据所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否而不同。2.根据权利要求1所述的保护继电器，其特征在于，所述断线判断部从在所述第一节点检测出的电压信号提取DC偏移值，并在比较提取到的所述DC偏移值和预先设定的临界电压的结果为所述DC偏移值小于所述临界电压的情况下，从在所述第一节点检测出的电压信号检测AC分量的大小，根据检测出的AC分量的大小来确定所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否。3.根据权利要求2所述的保护继电器，其特征在于，所述断线判断部根据检测出的所述AC分量的大小是否大于预先设定的大小来确定所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否，所述预先设定的大小根据在发生短路电流或所述转换器的启动时产生的启动电流时从所述第一节点检测出的电压信号中包括的AC分量的大小来确定。4.根据权利要求2所述的保护继电器，其特征在于，在所述断线判断部中，在根据比较提取到的所述DC偏移值和预先设定的临界电压的结果，一次判断为所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方断线的情况下，在提取到的所述DC偏移值中进一步反映出预先设定的设计余量值，根据比较进一步反映出所述设计余量值的DC偏移值和所述临界电压的结果，二次判断所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否，并根据所述二次判断的结果来检测所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线。5.根据权利要求4所述的保护继电器，其特征在于，所述设计余量包括预先设定的误差值，所述预先设定的误差值包括在从在所述第一节点检测出的电压信号提取DC偏移值的过程中发生的测量误差和因所述断线感测部的电路结构而产生的设计误差中的至少一方。6.根据权利要求2所述的保护继电器，其特征在于，在所述基准电压为接地电压的情况下，所述临界电压与由所述感测电压生成部施加的电压相同。7.根据权利要求1所述的保护继电器，其特征在于，所述断线感测部包括：第一接点，形成在所述第一节点和所述断线判断部之间；
第二节点，与所述转换器的输出两端中的与连接于所述第一节点的端侧不同的端侧连接；第三接点，形成在所述第二节点和所述感测电压生成部之间；第二接点，形成在连接所述第一接点和所述第三接点之间的电路上；第一电阻，配置在所述第一接点和所述第二接点之间；第二电阻，连接所述第二接点和所述基准电压生成部之间，配置在所述基准电压生成部和所述第二接点之间；以及第三电阻，配置在所述第二接点和所述第三接点之间。8.根据权利要求1所述的保护继电器，其特征在于，所述断线感测部包括：第一接点，形成在所述第一节点和所述断线判断部之间；第二节点，与所述转换器的输出两端中的与连接于所述第一节点的端侧不同的端侧连接；第三接点，形成在所述第二节点和所述感测电压生成部之间；第二接点，形成在连接所述第一接点和所述第三接点之间的电路上；第二电阻，连接所述第二接点和所述基准电压生成部之间，配置在所述基准电压生成部和所述第二接点之间；以及第三电阻，配置在所述第二接点和所述第三接点之间。9.根据权利要求1所述的保护继电器，其特征在于，所述断线感测部包括：第一接点，形成在所述第一节点和所述断线判断部之间；第二节点，与所述转换器的输出两端中的与连接于所述第一节点的端侧不同的端侧连接；第三接点，形成在所述第二节点和所述感测电压生成部之间；第二接点，形成在连接所述第一接点和所述第三接点之间的电路上，与所述基准电压生成部连接；第一电阻，配置在所述第一接点和所述第二接点之间；以及第三电阻，配置在所述第二接点和所述第三接点之间。10.根据权利要求7至9中任一项所述的保护继电器，其特征在于，在所述转换器和与所述转换器连接的电路处于正常连接的状态的情况下，所述第一节点被施加与由所述感测电压生成部施加的电压相同的大小的电压信号，在所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方处于断线状态时从施加到所述第一节点的电压信号检测出的DC偏移值，小于在所述转换器和与所述转换器连接的电路处于正常连接的状态时从施加到所述第一节点的电压信号检测出的DC偏移值。11.根据权利要求10所述的保护继电器，其特征在于，在由所述感测电压生成部施加的电压大于所述基准电压的情况下，如果所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方处于断线状态，则如下面数学式，施加根据所述基准电压与由所述感测电压生成部施加的电压之差和形成所述分压电阻的电阻的大小的电压信号，
数学式n1(V)＝n2(V),(如果VS<VR)在此，...

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