专利名称：防止继电器直流一点接地误动作的方法及其产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防止继电器直流一点接地误动作的方法，属于电力行 业继电保护技术领域；本发明还涉及实现该方法的产品。
背景技术：
众所周知，继电器是保护电力设备安全运行的重要器件，当电力系统发 生故障时，通过继电器产生跳闸，快速切除故障。为了保证继电器能可靠工作，目前通常采用直流电源供电。按照规程规定，继电器 的启动电压是额定电压的50% -70%，但由于电厂、变电站的直流电缆以及回路又多又长、 分布电容很大，而直流母线的实际运行电压往往要高于额定电压5%左右；因此正常运行 时，在平衡电阻的作用下，若负极绝缘电阻大于正极绝缘电阻，负极回路等效分布电容或保 护出口回路等效分布电容的充电电压则要比额定电压的50%大得多。此时，若继电器的启 动电压回路任意一端线路发生一点接地，则可能引起继电器的触点误动作而断开发电机或 输电线路，从而造成电力系统事故；同时，由于继电器直接出口跳闸而不发出任何信号，因 而给分析事故带来困难。为此，当前解决上述问题的方法主要有两种一种是用光纤电缆 或电源隔离来减小电力电缆或回路的分布电容；另一种是提高继电器的启动电压或启动功 率。这两种方法存在的问题是前者投资巨大、施工也不方便，实现较为困难；后者由于继 电器依靠电磁机械力动作，动作特性具有较大的分散性，而且当电容充电电压较高时仍然 会发生误动作，不能从根本上解决问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种防止继电器直 流一点接地误动作的方法，它能在继电器的启动电压回路任意一端线路发生接地故障时有 效防止继电器产生误动作，从而避免错误断开发电机、输电线路所造成的电能损失和电网 安全事故；本发明的另一个目的是提供一种实现该方法的产品。为了实现上述目的，本发明所提供的方法采用以下技术方案在启动电压回路的 两端并联正温度系数热敏电阻。正温度系数热敏电阻还可与定值电阻串联后再并联于启动回路的两端；正温度系 数热敏电阻以阶跃式正温度系数热敏电阻为优选。为了实现上述方法，本发明所提供的产品采用以下技术方案它包括继电器壳体、 设在该壳体中的触点和启动电压回路；正温度系数热敏电阻与启动电压回路并联。正温度系数热敏电阻可与定值电阻串联后再与启动电压回路并联；正温度系数热 敏电阻既可设在继电器壳体外，也可设在继电器壳体内；若设在继电器壳体外，则该正温度 系数热敏电阻由绝缘套包覆。正温度系数热敏电阻和定值电阻既可设在继电器壳体外，也 可设在继电器壳体内；若正温度系数热敏电阻和定值电阻设在继电器壳体外，则由绝缘套 将两者包覆。上述正温度系数热敏电阻以阶跃式正温度系数热敏电阻为优选。与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，因此能够有效避免继电器的 启动电压回路任意一端线路接地而导致继电器误动作，彻底消除了错误切除发电机、输电 线路所造成的事故，提高了电网的安全稳定运行水平和经济效益。
图1是实现本发明方法实施例1的继电器在直流供电系统中的工作原理等效电路 图；图2是实现本发明方法实施例2的继电器在直流供电系统中的工作原理等效电路 图；图3是传统继电器在直流供电系统中发生一点接地时的工作原理等效电路图；图4是传统继电器在直流供电系统中发生另一点接地时的工作原理等效电路图；图5是阶跃式正温度系数热敏电阻的特性图；图6是本发明产品实施例1的结构示意图；图7是本发明产品实施例2的结构示意图；图8是本发明产品实施例3的结构示意图；图9是本发明产品实施例4的结构示意图。图中直流母线电压U正极平衡电阻Rp+负极平衡电阻Rp_正极绝缘等效电阻 R+负极绝缘等效电阻R-正极直流母线对地电压U+负极直流母线对地电压1保护出口 接点BCJ跳闸出口继电器TJ正极回路等效分布电容C+负极回路等效分布电容(_保护 出口回路等效分布电容Cj触点1启动电压回路2正温度系数热敏电阻3定值电阻4 继电器壳体5绝缘套6绝缘导线具体实施例方式下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步说明实施例1，如图1所示在跳闸出口继电器TJ启动电压回路2的两端并联正温度 系数热敏电阻3。实施例2，如图2所示为了避免流经正温度系数热敏电阻3的电阻电流It过大而 将其损坏，可将正温度系数热敏电阻3与定值电阻4串联，然后再并联于启动电压回路2的 两端。在上述两实施例中，正温度系数热敏电阻3最好选用阶跃式正温度系数热敏电 阻。显然，正温度系数热敏电阻3可以是单个的正温度系数热敏电阻，也可以是由多个正温 度系数热敏电阻或串联、或并联、或混联而成。工作原理如图1 2所示，电力设备正常运行时，保护出口接点BCJ处于断开状 态；在启动电压回路2的两端线路没有发生接地时，正温度系数热敏电阻3没有电流It流 过，正温度系数热敏电阻3在环境温度下通常处于几欧姆到几十欧姆的低阻值状态(见图 5中的cd段)，比启动电压回路2的内电阻约小1000倍(此时正温度系数热敏电阻3 的阻值Rt略等于正温度系数热敏电阻3与启动电压回路2的内电阻值的并联电阻值)。 由于正极回路等效分布电容C+、保护出口回路等效分布电容以及负极回路等效分布电容 C_较大，而直流母线的实际运行电压(即直流母线电压U)往往要高于额定电压5%左右； 同时，在正极平衡电阻Rp+和负极平衡电阻Rp_的作用下，若负极绝缘等效电阻R—大于正极 绝缘等效电阻R+，正极直流母线对地电压U+和负极直流母线对地电压U_分配不平衡，因此 负极回路等效分布电容(_或保护出口回路等效分布电容的充电电压则要比额定电压的 50%大得多，当启动电压回路2的左端(图1中的a点)发生接地时，负极回路等效分布 电容C_分别通过跳闸出口继电器TJ、正温度系数热敏电阻3放电，启动电压回路2两端的电压近似按UTJ=U _e-1/RtC_指数规律放电(t为放电时间)；同理，当启动电压回路2的右端
(图2中的b点)发生接地时，保护出口回路等效分布电容分别通过跳闸出口继电器TJ、
正温度系数热敏电阻3放电，启动电压回路2两端的电压近似按f^^-uelfe指数规律放
电。由于此时正温度系数热敏电阻3的阻值Rt较低，放电时间缩短了约1000倍(即由毫 秒级缩短到微秒级)，而触点1的动作时间在几毫秒以上，因此跳闸出口继电器TJ的触点1 不会产生误动作。当电力设备发生故障时，保护出口接点BCJ闭合，触点1正常动作；同时 有较大的电流It通过正温度系数热敏电阻3而使其迅速升温，其电阻值Rt快速增大到100 千欧以上(即图5中的fg段)并维持在高阻值状态，于是电流It又自动减小到几毫安，正 温度系数热敏电阻3的消耗功率小于1瓦；由于功耗小，故不影响直流供电系统安全运行。将图3、4与图1、2进行比较可以看出在传统继电器直流供电系统中，当启动电压 回路2的左端(图3中的a点)发生接地时，负极回路等效分布电容(_通过跳闸出口继电
器TJ放电(放电电流为U，启动电压回路2两端的电压按y指数规律放电；
TJ —
同样，当启动电压回路2的右端(图4中的b点)发生接地时，保护出口回路等效分布电容
Cj通过跳闸出口继电器TJ放电，启动电压回路2两端的电压按；；/^ = _JJ 指数规律
放电。由于启动电压回路2的内阻较大，因此放电时间比改进前大约要长1000倍(达 到几毫秒以上)，因此跳闸出口继电器TJ的触点1容易产生误动作。为了实现上述方法，本发明产品采用以下几种具体结构实施例3，如图6所示在继电器壳体5中设有触点1和启动电压回路2，设在继电 器壳体5中的正温度系数热敏电阻3通过导线与启动电压回路2并联。实施例4，在实施例3的基础上，本发明产品还可以采用如图7所示的结构正温 度系数热敏电阻3与定值电阻4串联后，再与启动电压回路2并联。实施例5，在实施例3的基础上，本发明产品还可以采用如图8所示的结构正温 度系数热敏电阻3设在继电器壳体5外，并由绝缘套6将其包覆；该正温度系数热敏电阻3 通过绝缘导线7与启动电压回路2并联。实施例6，在实施例4的基础上，本发明产品还可以采用如图9所示的结构正温 度系数热敏电阻3和定值电阻4设在继电器壳体5外，并由绝缘套6将两者包覆；正温度系 数热敏电阻3与定值电阻4串联后，再通过绝缘导线7与启动电压回路2并联。同理，在本发明产品的上述实施例中，正温度系数热敏电阻3最好选用阶跃式正 温度系数热敏电阻。显然，正温度系数热敏电阻3可以是单个的正温度系数热敏电阻，也可 以是由多个正温度系数热敏电阻或串联、或并联、或混联而成。
权利要求
一种防止继电器直流一点接地误动作的方法，其特征在于在启动电压回路(2)的两端并联正温度系数热敏电阻(3)。
2.根据权利要求1所述的防止继电器直流一点接地误动作的方法，其特征在于正温 度系数热敏电阻(3)还可与定值电阻(4)串联后再并联于启动回路(2)的两端。
3.根据权利要求1或2所述的防止继电器直流一点接地误动作的方法，其特征在于 正温度系数热敏电阻(3)可为阶跃式正温度系数热敏电阻。
4.一种实现权利要求1所述的防止继电器直流一点接地误动作的方法的产品，包括继 电器壳体、设在该壳体中的触点和启动电压回路；其特征在于正温度系数热敏电阻⑶与 启动电压回路(2)并联。
5.根据权利要求4所述产品，其特征在于正温度系数热敏电阻(3)可与定值电阻(4) 串联后再与启动电压回路(3)并联。
6.根据权利要求4所述的产品，其特征在于正温度系数热敏电阻(3)可设在继电器 壳体(5)外，并由绝缘套(6)包覆。
7.根据权利要求5所述的产品，其特征在于正温度系数热敏电阻(3)和定值电阻(4) 可设在继电器壳体(5)外，并由绝缘套(6)包覆。
8.根据权利要求4 7中任意一项所述的产品，其特征在于正温度系数热敏电阻(3) 可为阶跃式正温度系数热敏电阻。
全文摘要
本发明公开了一种防止继电器直流一点接地误动作的方法及其产品，属于电力行业继电保护技术领域；旨在提供一种即便继电器的启动电压回路任意一端线路接地也不会产生误动作的方法以及实现该方法的产品。本发明的方法是在启动电压回路(2)的两端并联正温度系数热敏电阻(3)。本发明的产品包括继电器壳体、设在该壳体中的触点和启动电压回路；正温度系数热敏电阻(3)与启动电压回路(2)并联。本发明能够有效地避免继电器启动电压回路任意一端线路接地而导致继电器误动作，彻底消除了错误断开发电机、输电线路所造成的事故隐患，提高了电网的安全稳定性和经济效益；是提高继电器动作准确可靠性的一种理想方法和产品。
文档编号H02H7/26GK101895100SQ201010215889
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者曾广 申请人:贵阳新光电气有限公司