专利名称:整流型电流相位继电器的制作方法
本实用新型属于工业企业供电的仪器检测现有技术电力系统为了减小损耗，节约电能，要求用户尽可能减少无功功率，提高功率因数，因此采用无功自动补偿(即补偿电容的自动投切)装置，具有重要意义。这种装置的核心是对负载电流进行相位鉴别的检测头。
目前国内外这种检测头的形式很多，以采用晶体管或运算放大器组成的相位鉴别比较普遍，如电世界84年所发表的就有三种之多，但都由于结构复杂，维护麻烦，可靠性差，普遍推广使用有一定的困难。甚至已投入运行的由于维修人员技术水平跟不上，大部份只得采用手功操作，严重影响了电力系统功率因数的提高。
本实用新型的目的在于给无功自动补偿装置提供了一种灵敏度高，高速范围宽，结构简单，运行可靠，易于组成各种控制形式的相位检测器。
在供电系统中，对于负荷电流相位的检测所采用的电流信号与参考电压信号，其功率是能够满足检测仪器需要的，如Dy－20系列电磁型转动舌片式继电器，动作功率仅需0.08伏安，如果采取10伏的电压只需8毫安的电流，作为电流信号这个数值是很容易达到的，所以无需经过放大及作数字处理等中间环节，Dy－20系列电磁型继电器另一特征是；用于整定的区间，是以最大整定值的二分之一为起始整定值的，如果用参考电压作基准信号，把处理好的电流信号与电压信号直接叠加，则电流与参考电压的相位角 大小，将改变波形的宽度，也改变电压的有效值。而且有效值变化的这一部份也正好落在Dy－20系列电磁继电器的整定区间，其中的技术问题只需把电流信号及参考电压信号均变成一个恒定的电压，这便是本实用新型的主导，所以整流型电流相位继电器，其特征是在于把需要检测相位的电流信号变换成稳定的电压信号，与经过降压整流的参考电压信号，以相同的极性连接于同一个稳压管上，一起进行削波。稳压、叠加再接入电磁继电器线圈，直接进行相位角的检测，省掉了晶体管相敏放大与数字处理等复杂的中间环节，现就原理和结构分两部份说明如下。
一、被检测的电流信号经变换后恒压如图1下半部份经供电回路A相电流互感器引来的相电流IA经变换器L2转换成电压信号UL，当UL未达到D6D7的稳压值前，L2相当于互感器开路工作状态，UL将快速地上升到D6D7击穿导通L2则进入正常的电流互感器工作状态，信号电流IA正半周时稳压管D8输出U为恒值，波形见图2下部份的虚线波形，采用D6D7及D8两级稳压的目的是为了减小稳压管的动态电阻效应，使IA由0.5～5A的范围都有同样的U值。
二、A相电流相位角φ对限幅后的波形宽度的改变图1下半部份，参考电压UAB，经电阻R3R5降压(仪用互感器为100伏的回路)二极管D9整流正半波亦经D8限幅，与已变为恒压的A相电流正半波一起叠加。图3A相电流相位角φ的大小将改变波形的宽度，如图2的下半部份，如果把限幅后的波形看成近似如方波，则图1ef两端的电压有效值为U
＝ (t1)/(T) U·K式中U
加在继电器线圈2Xij上的有效值；UD8的稳压值K系数从上列公式可以看出，A相电流与AB相电压的相位角越大，则t1变大，继电器线圈感受的电压有效值就大，反之就小。这样，任一个φ值就有一个相对应的电压值。继电器2Xij动作电压的整定值，就变成了滞后功效因数的整定值，即需要投入补偿电容的整定值。范围是COSφ＝－0.5～－0.95。
图1中D5D10的作用是阻止电压信号回路电流流向电流信号回路，防止波形发生畸变。
发出切除补偿电容信号的继电器，则以－CO相电压为参考电压，如图1上半部份A相电流与Ua的相位角越小，则与－UCO的相位角就越大，如图3中的φ，原理与切除信号继电器相同。整定值的范围为COSφ＝0.95～0.85，其功率因数的控制区可以随意选定，整定功率因数的动作值就象在电压继电器上整定电压动作值一样方便，而且可以组成各种性能稳定的控制形式。
投入与切除两个继电器与其附件，组装在120×190毫米的底板上，(图4)结构紧凑，安装方便。
本实用新型与现有技术相比所具有的优点与积极效果(1)结构简单，不需另设电源，成本低廉，每只不到100元。
(2)组成该继电器的元件数量少，性能稳定，从而整个装置运行可靠。
(3)返回系数高，动作灵敏。
(4)整定范围宽，调整方便。
(5)维护简单、适用，便于推广。
整流型电流相位继电器的试制成功，给供电系统无功自动补偿提供了简单可靠的检测装置，对促进电网功率因数的提高，减少输电网络的损耗，具有积极意义。
图 面 说 明1.请见附图1L1.2电流变换器R1.3线绕电阻，15W 1.5KR5线绕电阻 15W 1.2KR4.2炭膜电阻 W 160ΩD1.2.6.7稳压二极管 2CW21.M.
D3.8稳压二极管 2eW21.JD4.9二极管 2CP25D5.10二极管 2CP211.2Xij Dy－21型电压继电器线圈。
用QQ0.12的漆包线绕8000圈。
2.请见附图4(1)底座(2)电磁继电器(3)电流变换器(4)印刷电路板(5)电子原件(6)电源接线螺栓(7)继电器触点接线螺栓(8)降压电阻
(9)底座及外壳固定螺栓(10)有机玻璃外壳
权利要求
1.一个由底座(1)、电磁继电器(2)、电流变换器(3)、降压电阻(8)、焊接有电子元件(5)的印刷电路板(4)、电源接线螺栓(7)、外壳与底座固定螺栓(9)、外壳(10)组成的电流相位检测器，其特征是a.电流变换器(2)，与电子元件(5)中的稳压管、电阻、二极管连接，将电流信号进行双向削波、限流、整流引出正半波，把检测的电流信号变换成稳定电压信号。b.降压电阻(8)与电子元件(5)中的二极管连接。将参考电压信号降压，整流引出正半波。c.将检测的电流信号变换成稳定电压信号，与降压、整流的参考电压信号，以同一极性与电子元件(5)中的一个稳压管连接，稳压、叠加，接入电磁继电器线圈，线圈上所感受的电压与检测电流和参考电压之间相位角的大小成正比，直接用电压大小来检测电流与参考电压之间相位角大小的检测器。
2.按照权利要求
1.所述的检测器，其特征在于采用两个电磁继电器，一个检测电流相位角COSφ＝－0.5～－0.95，另一个检测电流相位COSφ＝0.95～0.85的组合电流相位检测器。
3.按照权利要求
1.所述的检测器，其特征在于采用一个电磁继电器的电流相位检测器。
4.按照权利要求
1.所述的检测器，其特征是检测电流相位COSφ＝－0.5～－0.95的检测器结线 为电流变换器L2原边接入被检测的电流IA，副边a端与稳压管D6正极连接，b端与稳压管D7正极连接，稳压管D6D7的负极与电阻R4一端连接，电阻R4另一端与二极管D10正极连接，二极管D10负极与稳压管D8负极连接。稳压管D7的正极与D8的正极连接，降压电阻R3一端与参考电压信号UA连接，另一端与二极管D9正极连接，二极管D9负极与稳压管D8负极连接。降压电阻R5一端与参考电压信号UB连接，另一端与稳压管D8正极连接，继电器线圈2XiJ一端与稳压管D8正极连接，另一端与稳压管D8负极连接。
5.按照权利要求
1.所述的检测器，其特征是检测电流相位COSφ＝0.95～0.85的检测器结线 为电流变换器L1原边接入被检测的电流IA。副边a端与稳压管D1正极连接，b端与稳压管D2的正极连接，稳压管D1D2的负极与电阻R2一端连接，电阻R2另一端与二极管D5正极连接，二极管D5负极与稳压管D3负极连接。稳压管D3的正极与稳压管D2正极连接。降压电阻R1一端与参考电压信号U0连接，另一端与二极管D4正极连接，二极管D4负极与稳压管D3负极连接，参考电压信号UC与稳压管D2正极连接。继电器线圈1XiJ一端与稳压管D3负极连接，另一端与稳压管D3正极连接。两个电流变换器的原边首尾相连接。
6.按照权利要求
1.所述的检测器，其特征是整定功率因数的动作值，是通过改变连在电磁继电器转动舌片上弹簧反作用的大小来实现的。
专利摘要
本实用新型属于工业企业供电的仪器检测，该继电器由标准电气元件组成。特征是以图1的结线形式及相互间的电量关系；即经变换整流整形的电流方波信号与整流整形后的参考电压方波信号叠加，电流与参考电压之间的相位角大小将改变叠加后方波的有效值大小。把这一电信号接入电磁继电器的线圈直接进行电流相位检测的组合继电器。它用于供电系统无功自动补偿装置中的功率因数检测。
文档编号H02J3/18GK85201238SQ85201238
公开日1986年2月12日 申请日期1985年4月5日
发明者尹杰良 申请人:湖南省七宝山硫铁矿导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan