CN103311907A - 一种同步检查继电器及其角度闭锁方法 - Google Patents

一种同步检查继电器及其角度闭锁方法 Download PDF

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汪福明
黄立军
樊陶
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Abstract

本发明公开了一种同步检查继电器及其角度闭锁方法，其先采集系统侧电源与待并侧电源的输出电压us、ug，然后将us、ug分别经变压器隔离降压后引入各自的有效值转换器并得到有效值Us、Ug；同时将隔离降压后的us、ug的正端分别接入另一有效值转换器的正、负输入端得到Δu后输出其有效值ΔU；再将Us、Ug、ΔU分别引入到单片机中进行A/D转换，并利用余弦定理求得最后将
Figure DSA00000892223000012
与预设的闭锁角度
Figure DSA00000892223000013
比较，并输出相应的闭锁信号，控制精度高，并能有效解决闭锁输出的频繁动作问题。

Description

一种同步检查继电器及其角度闭锁方法
技术领域
本发明属于电力系统自动化专业领域，特别涉及一种同步检查继电器及其角度闭锁方法。
背景技术
电力系统中，实现断路器合闸时的相角闭锁的装置被称为“同步检查继电器”。目前广泛使用的同步检查继电器采用的是电磁与机械结合原理，其闭锁角度精度极低，同时它基于断路器两侧的电源所对应的us和ug的有效值是相等的，并且要求工作点在规定值附近，严重时甚至会得出错误的闭锁角度。另外，当闭锁角度处于边界条件时，无法避免闭锁输出频繁动作，给后续的回路动作带来极大危害。此外，由于机械特性，输出接点极易发生卡滞。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种控制精确高且可避免闭锁输出频繁的数字式同步检查继电器及其角度闭锁方法。
本发明第一方面提供一种同步检查继电器，用于断路器合闸时的相角闭锁。它接入系统侧电源与待并侧电源，系统侧电源经由第一变压器与第一有效值转换器连接，待并侧电源经由第二变压器与第二有效值转换器连接，且所述第一变压器的正端与所述第二变压器的正端之间设有第三有效值转换器，所述第一有效值转换器、第二有效值转换器与第三有效值转换器分别接入单片机中进行模数转换。
本发明第二方面提供一种角度闭锁方法，包括上述的同步检查继电器，其具体步骤如下：
S1：分别采集系统侧电源与待并侧电源的输出电压us、ug；
S2：将us、ug分别经第一变压器与第二变压器隔离降压后分别引入第一有效值转换器与第二有效值转换器，输出得到us、ug的有效值Us、Ug；
S3：将隔离降压后的us、ug的正端分别接入第三有效值转换器的正、负输入端得到Δu，经由所述第三有效值转换器后输出Δu的有效值ΔU；
S4：将Us、Ug、ΔU分别引入到单片机中进行A/D转换，并求出它们的数值；
S5：利用如下公式计算求得
Figure BSA00000892223300022
S6：将与预设的闭锁角度比较，当
Figure BSA00000892223300025
大于
Figure BSA00000892223300026
时，单片机闭锁信号输出为闭锁动作，当
Figure BSA00000892223300027
小于等于
Figure BSA00000892223300028
时，单片机闭锁信号输出为闭锁解除。
基于上述技术方案的公开，本发明具有如下有益效果：
本发明采用有效值转换器将交流电压转换为直流电压，无须us、ug的有效值相等，也不存在工作点的问题，因为不会带来
Figure BSA00000892223300029
自身的误差；本发明充分利用单片机的数字化特性，设置返回死区，能有效解决闭锁输出的频繁动作问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种同步检查继电器的电路原理框图。
附图标号说明
第一变压器11 第二变压器12
第一有效值转换器21 第二有效值转换器22 第三有效值转换器23
单片机3
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案：
请参照图1，本发明提供一种同步检查继电器，用于断路器合闸时的相角闭锁。先接入系统侧电源与待并侧电源，系统侧电源经由第一变压器11与第一有效值转换器21连接，待并侧电源系统经由第二变压器12与第二有效值转换器22连接，且所述第一变压器11的正端与所述第二变压器12的正端之间设有第三有效值转换器23，所述第一有效值转换器21、第二有效值转换器22与第三有效值转换器23分别接入单片机3中进行模数转换。
请参照图1，其角度闭锁方法的具体步骤如下：
S1：分别采集系统侧电源系统与待并侧电源系统的输出电压us、ug；
S2：将us、ug分别经第一变压器与第二变压器隔离降压后分别引入第一有效值转换器与第二有效值转换器，输出得到us、ug的有效值Us、Ug；
S3：将隔离降压后的us、ug的正端分别接入第三有效值转换器的正、负输入端得到Δu，经由所述第三有效值转换器后输出Δu的有效值ΔU；
S4：将Us、Ug、ΔU分别引入到单片机中进行A/D转换，并求出它们的数值；
S5：利用如下公式计算求得
Figure BSA00000892223300041
S6：将
Figure BSA00000892223300043
与预设的闭锁角度
Figure BSA00000892223300044
比较，当大于
Figure BSA00000892223300046
时，单片机闭锁信号输出为闭锁动作，当
Figure BSA00000892223300047
小于等于
Figure BSA00000892223300048
时，单片机闭锁信号输出为闭锁解除。
本发明采用有效值转换器将交流电压转换为直流电压，无须us、ug的有效值相等，也不存在工作点的问题，因为不会带来自身的误差；本发明充分利用单片机的数字化特性，设置返回死区，能有效解决闭锁输出的频繁动作问题。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种同步检查继电器，用于断路器合闸时的相角闭锁，其特征在于，包括系统侧电源系统与待并侧电源系统，所述系统侧电源系统经由第一变压器与第一有效值转换器连接，所述待并侧电源系统经由第二变压器与第二有效值转换器连接，且所述第一变压器的正端与所述第二变压器的正端之间设有第三有效值转换器，所述第一有效值转换器、第二有效值转换器与第三有效值转换器分别接入单片机中进行模数转换。
2.一种角度闭锁方法，其特征在于，包括如权利要求1所述同步检查继电器，其具体步骤如下：
S1：分别采集系统侧电源系统与待并侧电源系统的输出电压us、ug；
S2：将us、ug分别经第一变压器与第二变压器隔离降压后分别引入第一有效值转换器与第二有效值转换器，输出得到us、ug的有效值Us、Ug；
S3：将隔离降压后的us、ug的正端分别接入第三有效值转换器的正、负输入端得到Δu，经由所述第三有效值转换器后输出Δu的有效值ΔU；
S4：将Us、Ug、ΔU分别引入到单片机中进行A/D转换，并求出它们的数值；
S5：利用如下公式计算求得
Figure FSA00000892223200011
S6：将与预设的闭锁角度
Figure FSA00000892223200014
比较，当
Figure FSA00000892223200015
大于
Figure FSA00000892223200016
时，单片机闭锁信号输出为闭锁动作；当
Figure FSA00000892223200017
小于等于
Figure FSA00000892223200018
时，单片机闭锁信号输出为闭锁解除。
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