专利名称：发电厂及电力系统公用比相母线保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于发电厂及电力系统母线保护装置。
目前发电厂及电力系统的母线保护大都采用差动保护，这种设计既要考虑互感器配片特性，容量变比等，又要考虑励磁涌流，暂态不平衡电流对保护的影响，原理复杂、调试困难。我们知道，发电厂及电力系统母线在正常运行中，母线的送入与送出位相应是相反，当母线发生故障时，即表示母线短路。此时，送入与送出位相相同。为了保护母线的安全。应经常检测、发现故障及时排除。
本发明的目的是提供一种用于发电厂及电力系统母线保护装置。
本发明是这样实现的。通过比较被保护母线各侧电流互感器冲电流首半波相位来实现对母线保护。将电流互感器电流经电阻直接形成电压，通过令克辅助接点选择连接对应的母线、稳压管、二极管、将检测信号电压输入比相公用联线。受母线低电压、零序电压控制的晶体禁止门。当两交流信号瞬间为正。经比相延时0.005秒。此刻低电压或零序电压又动作。则执行比较验测信号电压的首半波相位实现保护。检测电流互感器换路瞬间di/dt不能突变。冲击电流的首半波，电流互感器尚未饱和。付方能反应原相位的。给比相提供了充要条件。瞬态过程励磁涌流非期分量偏向时间轴一侧。极值往往出理在故障个把周波后内。因此，瞬态电流对比相无影响(注高等教材天津大学、华中工学院编的继电保护原理书中有著。”江苏电力”85年第二期有电流互感器动态模似记录图。我厂150MVA主变冲击，电流互感器首半波不饱和特性记录图。“华东电力”91年第9期，提到日本正研制电流互感器不饱和特性作为保护的制动量)。该保护通过电流互感器并电阻直接形成电压，它们正常接线极性都是指向(或背向)各段母线的(指向母线为正极性输出)。正常运行时负荷电流不去比相，(稳压管不击穿)，保护不动作。母线外部故障时，参加比相的极性相位相反，保护亦不动作。母线内部故障时，有的支路因一次电流方向的改变，它们的相位一致都为正相位，保护则动作。为防止误动、零序过电压、低电压参加联动，都是有效措施。
本发明的实施具体方案，结合附图给以说明。
图1为电气主系统图。注有“*”表示被保护母线电流互感器接线的极性。
图2本发明取样电路原理图。图中框图j为晶体管比相触发电路。
图3本发明晶体管比相触发电路。
图1中LH为电流互感器、F1为用户、F2为无穷大系统、1为正母、II为副母、701为母联、2F为等值发电机、8F为等值发电机、1G、2G为操作克令选择运行母线保护。
图2中，UF1、U710、U8LH分别为系统、母联、8号机电流形成电压。R201为负载电阻、DW201为稳压管、D201、D202为二极管。1LH、3LH、8LH为电流互感器，经负载电阻R201形成电压。它经DW201及取压电阻R202得到检测信号电压①、②、③，再经二极管比较器(D201、D202)输出二个电压UA、UB，送入到晶体管比相触发电路输入端④、⑤。参见图3，UA、UB的比相是通过稳压二极管D5、D6的恒压降实现的。无故障时，T1为截止状态，T2导通、T3截止、T4导通。低电压U、零序电压UL异极性叠加，T5导通，它使禁止门T3截止，即继电器XJ无动作。
本发明发电厂及电力系统母线保护装置动作过程，用空载合闸母线时加以说明
空载合闸无故障母线时，母线充电电流远小于额定负荷电流，UA、UB无输入，此刻有可能有零序电压但低电压未动作，达不到整定值T3一直被禁止，继电器灯不动作。
空载合闸故障母线时，UA定有正电位，UB零电位，则T1导通、T2经0.005秒起动禁止门T3，此刻低电压、零序电压早已返回，T3动作，T4返回高电平至T3基极，使T3保持通导，继电器XJ发出信号保护动作。母线外部故障，低电压、零序电压有可能动作，UA有正电位，UB定有异相位电位，则比相管T1不导通，继电器灯不动作。
参见图2、图3，本发明发电厂及电力系统公用比相母线保护装置，包括电流互感器，其特征在于它由R201、DW201、D201、D202组成的取压电路和晶体管比相触发电路构成，电流互感器一端接地，另一端与负载电阻R201及DW201、R202并接，DW201的正极与D201的正极、D202的负极相连，三只D201的负极并连接点A同晶体管比相触发电路输入端④相连、三只D202的正极并连接点B同晶体管比相触发电路输入端⑤相连。正常时，DW201不导通，有冲击电流时，DW201导通，R202上的电位输入至联产线A，瞬间首半波，A上有正电位，B上它支路来可能有异相位电位(去比相触发电路保护它支路亦如此)，则取样电压UA、UB形成保护装置充要条件。U8LH为观察点。
负载电阻R201还能有效防止CT开路过压。防干扰，UA、UB的电位整定偏高些，有关整定参数见整定计算书。
参见图3，晶体管比相触发电路是由比相电路、延时电路、禁止门、或门、母线低压整流电路、母线低压零序整流电路和稳压电路组成，其中D1～D4、R1～R4、晶体管T1、稳压管D5、D6组成比相电，D8、R5～R9、D9、C1及晶体管T2组成延时电路，稳压管D10、R10、D11、D18、晶体管T3及继电器XJ组成禁止门、R11～R14、D13及晶体管T4组成自保持电路； R21～R26、D14、R29、C3、W、D16组成母线低压整流回路，R27、R28、D15、R30、C4组成母线低压零序整流回路，此两端出经D17、R15、R16、R17、晶体管T5组成或门，稳压管D21、C2、D22、R31及R32组成稳压电路。
电路之间的连接关系如下电流互感器与取压电路的负载电阻R201连接，取压电路输出公用联线A、B送出的电压UA、UB分别与比相电路输入二极管D1、D2连接，比相电路输出端T1集电极与延时电路输入二极管D8连接，延时电路T2的分压电阻R7、R8与禁止门输入二极管D9连接，禁止门的T3集电极和电源之间串接继电器XJ，XJ接点一端连接电源，一端连接保护开关，T3的集电极还与自保持电路的输入二极管D12连接，自保持电路输出二极管D13与T3基极的稳压管D10连接；或门电路的输出二极管D18与T3的基极连接，或门电路的输入端与母线低压整流回路和母线低压零序整流回路的输出W相接。
综述按图方案去实施，电流互感器接线如图1，比较被保护母线各侧电流互感器二次冲击电流首半波的相位实现保护的。图2电流信号通过电流互感器接线盒内并负载电阻R201直接形成电压，经克令辅助接点1G、2G选择投入相对的母线，有冲击电位时，稳压管、二极管检测信号电压输入比相公用联线，安装在露天母线端指箱内联接至主控室保护屏上的晶体管比相触发电路则能执行动作。
如图3，当两交流信号UA、UB瞬间为正，经比相延时0.005秒(防干扰0.003秒＋保证脉冲触发宽度0.002秒)。并自保，此刻低电压，零序电压异性叠加，使T5截止，保护禁止门可靠动作，即执行比较检测信号电压的首半波相位实现保护动作的目的。
本发明的母线保护装置可广泛替换现有的差动保护装置。本发明 电路简单、保护速度快。
权利要求
1.发电厂及电力系统公用比相母线保护装置，包括电流互感器，其特征在于它由R201、DW201、D201、D202组成的取压电路和晶体管比相触发电路构成，电流互感器一端接地，另一端与负载电阻R201及DW201、R202并接，DW201的正极与D201的正极、D202的负极相连，三只D201的负极并连接点A同晶体管比相触发电路输入端④相连、三只D202的正极并连接点B同晶体管比相触发电路输入端⑤相连；晶体管比相触发电路是由比相电路、延时电路、禁止门、或门、母线低压整流电路、母线低压零序整流电路和稳压电路组成，其中D1～D4、R1～R4、晶体管T1、稳压管D5、D6组成比相电，D8、R5～R9、D9、C1及晶体管T2组成延时电路，稳压管D10、R10、D11、D18、晶体管T3及继电器XJ组成禁止门，R11～R14、D13及晶体管T4组成自保持电路；R21～R26、D14、R29、C3、W、D16组成母线低压整流回路，R27、R28、D15、R30、C4组成母线低压零序整流回路，此两端出经D17、R15、R16、R17、晶体管T5组成或门，稳压管D21、C2、D22、R31及R32组成稳压电路，它们连接特征如下，电流互感器与取压电路的负载电阻R201连接，取压电路输出公用联线A、B送出的电压UA、UB分别与比相电路输入二极管D1、D2连接，比相电路输出端T1集电极与延时电路输入二极管D8连接，延时电路T2的分压电阻R7、R8与禁止门输入二极管D9连接，禁止门的T3集电极和电源之间串接继电器XJ，XJ接点一端连接电源，一端连接保护开关，T3的集电极还与自保持电路的输入二极管D12连接，自保持电路输出二极管D13与T3基极的稳压管D10连接；或门电路的输出二极管D18与T3的基极连接，或门电路的输入端与母线低压整流回路和母线低压零序整流回路的输出W相接。
全文摘要
本发明涉及一种发电厂及电力系统公用比相母线保护装置。它由取样电路和晶体管比相触发电路构成，取样电路是从电流互感器电流经电阻R201直接形成电压，晶体管比相触发电路由比相电路、延时电路、禁止门、或门、母线整流电路和稳压电路组成，取样电压U
文档编号H02H7/00GK1149775SQ9511768
公开日1997年5月14日 申请日期1995年11月4日 优先权日1995年11月4日
发明者朱承麟 申请人:朱承麟