专利名称：变压器差动继电器的制作方法
技术领域：
一种变压器差动继电器，属于电力系统中做为双绕组、三绕组、自耦变压器或发电机-变压器组内部故障主保护继电器。
由于电力系统迅速发展，电网发电容量越来越大，系统阻抗变小，运行方式差别也很大，最大运行方式阻抗很小，最小运行方式阻抗较大，这样就造成现用的BCH-1、2、4等差动继电器灵敏度不够，因为，BCH-1、2、4整定值是依躲过外部最大故障电流，而在内部最小运行方式下，两相短路故障时灵敏度不够。目前又无替代产品。
本实用新型的目的在于克服上述已有技术存在的不足，既考虑到与原来BCH-1、2、4继电器的互换性，又着重解决原产品的灵敏度不够的问题，为保证主设备安全运行而提供一种差动继电器。
本实用新型以如下技术方案实现包括电流调节回路及与其输出相连的包含有差动动作电路、谐波制动电路和比例制动电路组成的主回路及差电流速断回路，它的比例制动电路由二极管和电阻组成桥式相敏电路，其输入端即三个二极管桥臂分别连至电流调节回路中三个制动侧的电流互感器(40KB)、(50KB)和(60KB)的二次绕组，电流互感器(40KB)、(50KB)和(60KB)的二次绕组另一端并连后接至桥式相敏电路的电阻臂上，桥式相敏电路的输出接电阻后与差动动作电路及谐波制动电路输出并连连接至A点构成。
本实用新型所具有的有益效果1、本实用新型由电流调节回路、包括由差动动作电路、谐波制动电路及具有相敏特性的可变化比例制动电路组成的主回路和差电流速断回路等环节构成。该继电器的制动性能优良，具有电流调节能力，利用其内设的电流调节回路，可使流入继电器各侧的电流在很大范围内调节，通常为2.9A～8.7A，此值还可根据用户的要求特殊设计。调节后使各侧电流达到平衡，不需要再安装外附中间变流器，较BCH-1、2、4需附装变流器就大大降低了总成本，并简化了接线，减少了总故障率。2、制动特性优良，由于采用性能优越的相敏特性的可变化比例制动电路，外部故障时制动量大，故障电流越大，制动能力越强，可靠地防止误动；内部故障时，制动量大大减少，从而提高了继电器的灵敏度，为此，本继电器不仅适用于一般变压器，也能适用于变压器一个绕组直接与两个断路器连接的系统，如一倍半接线或自耦变压器上。3、交流消耗小，因继电器本身消耗很小，又省去了辅助中间变流器及其所至的消耗，因而，减轻了主电流互感器的负担，节省电缆投资，又提高了可靠性。4、过电流能力强。5、本继电器底座、开孔及安装尺寸与BCH-1完全相同，可方便使用单位在设备更新时直接替换性能落后的BCH-1、2、4产品，保证主设备安全、提高运行可靠性，既可板前接线也可板后接线，使用方便，是一种替换BCH-1、2、4产品的较理想的更新换代产品。
图1为变压器差动继电器原理电路图；图2为变压器差动继电器的制动特性曲线。
以下结合附图详细说明本实用新型，图1给出了本实用新型一种最佳实施例的原理电路图，图2给出了它的制动特性曲线。它由电流调节回路，其输出分别经电流互感器30KB、10KB、20KB连接差电流速断回路及主回路中的差动动作电路和谐波制动电路，并由电流调节回路中的三个制动侧电流互感器、连接具有相敏特性的可变化比例制动电路构成。其中差电流速断回路由电流互感器30KB的二次绕组两端连接由二极管组成的整流电路ZL3的输入端，整流电路ZL3的输出端接由电容C5、电阻R4组成的滤波电路后接输出继电器K2构成。差动动作电路由电流互感器10KB的二次绕组并连电容C1后两端接由二极管组成的整流电路ZL1的输入端，ZL1的输出连电阻R1后接输出继电器K1构成。谐波制动电路由电流互感器20KB的二次绕组和电容C2组成二次谐波电路，一端接电容C3、电感0K并连组成的阻波电路后连至由二极管组成的桥式整流电路ZL2输入端，ZL2的输出接电阻R2至A点构成。由二极管V1、V2、V3、V4、V5、V6及电阻R11和R12连接成桥式相敏电路。经串接的稳压二极管V7、V8和电阻R9、R10、R7连至A点构成具有相敏特性的可变化比例特性制动电路。A点处的电位变化由电阻R1、R2和R3的电位变化而定，R1和R2、R3的电位相反。输出继电器K1和K2的常开接点并连后连至输出回路。被保护电路如变压器各侧的电流互感器二次绕组接至本差动继电器对应输入端上，即将变压器各侧电流互感器二次电流直接引入了本继电器中，电流调节回路由变流器1、电流互感器40KB、50KB、60KB组成，其中40KB、50KB、60KB构成三个制动侧，设置有插孔2.9，3.1，3.3，3.6，3.9，4.2，4.6，5，8.7，用这些插孔调平衡，电流调节回路的三个制动侧的电流互感器40KB、50KB、60KB的二次绕组一端接至具相敏特性的可变比例制动电路中的V1-V2、V3-V4、V5-V6的桥臂上，二次绕组的公共端连至R11-R12的电阻桥臂上。输出继电器K2的回路中接有由串接的电阻R6、R7、R8及电阻间设置的0.2，0.3，0.4，0.5插孔构成的整定电路，用以实现差动继电器的定值调节。在差电流速断回路中输入端一侧也设置有5、6、8、10、12、16插孔，用以速断整定。图2给出了制动特性曲线，其中In为额定电流，Io动作电流，Iz为制动电流，图中曲线上部为动作区，下部为制动区。
工作原理本继电器采用差电流原理制成。将被保护设备如变压器各侧电流互感器二次电流直接引入本继电器中，利用电流调节回路插孔来调平衡。当设备正常运行时，即流入设备和流出设备的电流按变比折算到一侧后相同，继电器差动回路中没有或仅有很小的差电流，继电器的动作电流整定值远大于此差电流，从而保证继电器可靠不动作。当设备外部保护区外即短路故障时，流过设备的电流可能很大，设备各侧的电流互感器可能出现饱和且使误差变大。此时流入继电器内的差电流可能超过继电器整定电流值。为防止继电器在这种情况下误动作，特设有比例制动回路。当短路电流增大时，制动量按比例同时增大，且超过差电流产生的动作量，使继电器制动。本继电器设有三个制动侧。为了最有效地防止本继电器在设备外部故障时误动作，而在设备内部故障时又能灵敏动作，本继电器采用性能优良的相敏特性的可变化比例制动回路，该回路对设备外部严重故障具有优越的制动能力。当变压器空载投入电网时，或外部短路故障切除后的电压恢复过程中，变压器的励磁涌流可能很大，且仅出现在一侧即电源侧，此电流流入继电器内的主回路，其值往往大于继电器整定的动作电流值，防止本继电器在这种情况下误动作，还设有二次谐波制动回路。当励磁涌流里的二次谐波分量占基波的15～20％时，使继电器制动。实际励磁涌流里的二次谐波分量远远大于这个值。当设备内部严重故障时，如变压器引出线间短路，短路电流很大，甚至达到额定电流10～20倍，如不快速跳闸，设备将会严重损坏。为此，本继电器设有不带制动的差电流速断回路，只要差电流大于它的整定值，就以极快的速度动作于跳闸。为防止变压器空投时速断回路误动作，其整定值应按躲过变压器空投时可能出现最大励磁涌流来确定。综上所述，本继电器的原理设计方案既保证被保护设备内部故障具有足够的灵敏度；同时也保证被保护设备外部故障时，可靠不误动，从而达到设备安全运行。
权利要求1.一种变压器差动继电器，包括电流调节回路及其输出相连的由包含有差动动作电路、谐波制动电路和比例制动电路组成的主回路及差电流速断回路，其特征在于比例制动电路由二极管和电阻组成的桥式相敏电路，其输入端即三个二极管桥臂分别连至电流调节回路中三个制动侧的电流互感器(40KB)、(50KB)、(60KB)的二次绕组，电流互感器(40KB)、(50KB)、(60KB)的二次绕组另一端并连后连接至桥式相敏电路的电阻臂上，桥式相敏电路的输出接电阻后与差动动作电路及谐波制动电路输出并连连接至(A)点构成。
专利摘要一种变压器差动继电器，属于电力变压器内部故障的主保护。它由电流调节回路，主回路和差电流速断回路组成。主回路具有相敏特性的可变化比例制动电路由二极管和电阻组成，其二极管桥臂和电阻桥臂分别连至电流调节回路三个制动侧的电流互感器的二次绕组，相敏电路的输出接输出继电器。外部故障时制动量大，故障电流越大则制动能力越强，可靠地防止误动作。电流调节范围宽，灵敏度高，不需附设中间变流器，成本低。
文档编号H02H7/045GK2267567SQ9621769
公开日1997年11月12日 申请日期1996年8月2日 优先权日1996年8月2日
发明者杨顺义 申请人:阿城继电器三厂