CN1080943C - 用于受电站的保护系统 - Google Patents

Abstract

一种保护装置，用于具有多条连接于网络母线和多个电源间受电线的负荷点局部网变电站，每条受电线被连接到一个原边切换装置，网络变压器和保护断路器，其特征在于，在每台网络变压器的原边提供了用于检测每条受电线电压相位的检测器及用于判断被检测到的相位的判断单元，一个已存储的基本相位与被测到的受电线电压相位比较，如果被检测到的受电线电压相位有迟后，则判断在相应电源有电源停电，并将保护断路器断开。

Description

用于受电站的保护系统

本发明涉及用于负荷点局部网变电站或主/次级变电两级受电变电站的保护装置，特别是用于具有能够向电力公司的电源产生反向功率潮流的回路的变电站的保护装置。

众所周知，负荷点局部网变电站可产生反向功率潮流。由于供电可靠性非常高，所以负荷点局部网变电站广泛用于大楼变电站。如在日本专利申请JP-A-7-68624所公布的，在用于负荷点局部网变电站的常规保护系统中，多条受电线连接在三相和三线电源之间，一条网络母线连接到断路器(CB)，向空调器、电梯或其它类似设备供电。每条受电线都相继连接到一个原边切换装置、网络变压器、保护断路器和电流互感器。例如，电源停电时，网络变压器被网络母线充电，电流互感器检测出反向充电电流。该被检测出的反向充电电流使连接到电流互感器的网络继电器判断反向功率流状态的出现，即电源停电，并跳开保护断路器，以保护负荷点局部网变电站。该系统总称为负荷点局部网保护器。

在负荷点局部网变电站中，为了应付当电源因某种偶然故障而停止供电时的紧急情况，在网络母线的一端接有一台事故发电机，只有当所有受电设备的供电停止时，才向紧急设备供电。最近，要求设备的高效利用已很强烈，希望能切换到一个作为不间断发电机的热电联产系统。

根据电力用户的需要，不同形式的电源，如负荷点局部网电源及主/次级变电网线电源最近已有应用。这些不同形式的电源需要统一管理，以便能高效利用电源。此外，为了改善负荷点局部网电源供电的可靠性，不止一个常规系统，例如一些三线负荷点局部网电源从不同的变压器和不同的变电站供电。这些带有不同变压器的电源统一管理产生电源间的电压差。

但是，用于负荷点局部网变电站的负荷点局部网保护器有如上所述的反向功率跳闸功能。如果连接到电力线的发电机被运行，从连接到发电机的网络母线流过电源的电流使得保护断路器跳闸。因此，如果发电机用于高效运行，例如，在一个热电联产系统中，这种系统的应用就很困难。此外，除非是当全部停电时，事故发电机才可能被切换，因此，这也是不可避免的。

如果电源的电压变为不稳定，负荷点局部网变电站的多条受电线的电压就会不同，因此，功率就从高电压的受电线供给低电压的受电线，低电压受电线的反向功率跳闸功能动作，使负荷点局部网变电站不能正常运行。

如果有另一种变电站，例如，主/次级两线受电变电站，连到负荷点局部网电源，并且使用连到电力线的发电机，将没有反向功率跳闸功能。因此，在这种情况下，功率被送到停电的负荷点局部网电源。如上所述，从运行的安全和可靠性来说，目前采用的保护单元不能统一管理负荷点局部网电源，主/次级变电两线受电电源及其它类似电源。

本发明的目的是提供一种保护装置，它能用于负荷点局部网变电站，也用于允许负荷点局部网变电站与热电联产系统联合使用的变电站，其中避免了误跳闸。

为此，本发明提供一种保护装置，用于具有多条连接于网络母线和多个电源间受电线的负荷点局部网变电站，每条受电线连接到一个原边切换装置，网络变压器及保护断路器，其特征在于，在每台网络变压器的原边提供了用于检测每条受电线电压相位的检测器及用于判断检测到的相位的判断单元，一个已经存储的基本相位与检测到的受电线电压相位相比较，如果检测到的受电线电压相位有一相位迟后，则判断相应电源停电，并且将保护断路器断开。

本发明还提供一种保护装置，用于具有多条连接于网络母线和多个电源间受电线的负荷点局部网变电站，每个受电线被连接到一个原边切换装置，网络变压器和保护断路器，其特征在于，在每台网络变压器的原边提供了用于检测每条受电线电压相位的检测器及用于判断检测到的相位的判断单元，多条受电线的相位被相互比较，如有相位迟后，则判断有相位变化的受电线所对应的电源处在电源停电状态，并且将保护断路器断开。

本发明还提供一种保护装置，用于具有多条连接于网络母线和多个电源间受电线的负荷点局部网变电站，每个受电线被连接到一个原边切换装置，网络变压器和保护断路器，其特征在于，在每台网络变压器的原边和付边提供了用于检测受电线电压相位的检测器，提供了一个用于判断被检测到的相位的判断单元，每台网络变压器原边和付边的相位被比较，如果在原边有相位迟后，则判断相应电源处于电源停电状态，并且将保护断路器断开。

本发明还提供一种保护装置，用于具有与电力线连接的发电机及连接到一个切换装置，变压器和付边断路器的一条受电线的变电站，其特征在于，在变压器的原边提供了一个用于检测受电线电压相位的检测器和一个用于判断检测到的相位的判断单元，一个已存储的基本相位与检测到的受电线电压的相位相比较，如果检测到的受电线电压相位迟后，则判断电源停电，并且将付边断路器断开。

本发明还提供一种保护装置，用于具有与电力线连接的发电机及多条受电线，每一条受电线均连接到一个切换装置，变压器和付边断路器的变电站，其特征在于，在每台变压器的原边提供了用于检测每条受电线电压相位的检测器及用于判断所检测到的相位的判断单元，多条受电线的电压相位被相互比较，如果有相位迟后，则相位改变的受电线所对应的电源被判断处于电源停电状态，并且将该付边断路器打开。

此外，本发明还提供一种保护装置，用于具有与电力线连接的发电机及多条受电线，其每条受电线均连接到一个切换装置，变压器及付边断路器的变电站，其特征在于，在每台变压器的原边和付边提供了用于检测受电线电压相位的检测器，提供了一个用于判断被检测到的相位的判断单元，每台变压器的原边和付边的相位进行比较，如果在原边侧有相位迟后，则判断相应电源处于电源停电状态，并将付边断路器断开。

根据本发明，本发明的保护装置注意到两个现象，一个是由于激磁特性，变压器负荷侧相位迟后于电源侧的相位，第二个是，如果在电力公司侧的馈电断路器是闭合的，当反向功率送电期间，电压的相位不迟后。由于一个单元可以由检测电压的相位来判断功率的方向，在每条受电线的变压器原边提供一个检测每条受电线电压相位的检测器和一个判断所检测到的相位的判断单元。本发明独特地确定了该检测器和判断单元的动作条件。

图1为根据本发明实施例的负荷点局部网变电站存储相位比较型保护装置的单线图；

图2为根据本发明实施例的负荷点局部网变电站受电线间相位比较型保护装置的单线图；

图3为根据本发明实施例的负荷点局部网变电站变压器主/付边相位比较型保护装置的单线图；

图4为根据本发明实施例的主/次级变电两线受电变电站存储相位比较型保护装置的单线图；

图5为根据本发明实施例的主/次级变电两线受电变电站受电线间相位比较型保护装置的单线图；

图6为根据本发明实施例的主/次级受电变电站变压器主/付边相位比较型保护装置的单线图；

图7为根据本发明实施例的电流和电压方向的单线图；

图8为图7所示单元没有电源停电的向量图；

图9为图7所示单元有电源停电时的向量图；

图10为示出图7所示单元中电压相位差别的波形图；

图11为根据本发明实施例的变电站的单线图；和

图12为图11中变电站在不同类型事故下的向量及电压变化的图。

本发明的一个实施例将参照图1来说明。电力公司的电源1、2和3配备电力断路器(CB)11、12和13，用以控制供电和电力保护。负荷点局部网变电站的受电线41、42和43的一端连接到电源1、2和3，其另一端依次连到主切换装置51、52和53，网络变压器61、62和63，保护器断路器的71、72和73，以及最后连到网络母线8。负荷14a、14b和14c经断路器的13a、13b和13c连到网络母线8，以接受电力。发电机15经断路器13g连到网络母线8。作为本发明特征的检测器91、92和93及判断单元101、102和103连接到受电线41、42和43。检测器91、92和93各自检测一个相的电压，判断单元101、102和103各自处理检测到的相位，并判断每个电源是否停电。如果每个判断单元101、102、103判断出在每条相应受电线41、42、43的受电端电源停电，它发出一个跳闸令161、162、163给每个相应的保护器断路器71、72、73。每个检测器91、92、93利用由电阻器、介电质的电容或电容器、电压互感器或其它类似元件组成的分压器来检测每条相应受电线41、42、43的电压。它特别要检测被检测电压过零时的相位，精度为小于等于工频的一个电度。每个判断单元101、102、103存储由每个检测器91、92、93检测到的电压过零相位，并将新检测到的相位与前一个周期已存储的相位相比较。如果新检测到的相位比前一个周期的相位迟后一个角度或大于在判断单元101、102、103中整定单元整定的1到15度的范围，持续一段时间或超过0.15秒到1秒的范围，则它判断相应的电源发生停电，并向相应保护断路器发出跳闸令，从而停止从网络母线8到停电的电源的反向充电。

将说明图2中的另一实施例。本实施例不采用图1所示结构中为每一条受电线41、42和43分别提供判断单元101、102和103，而是只用一个判断单元10，它能统一处理由每条受电线41、42和43上的检测单元91、92和93检测到的电压。如果该判断单元10判断出受电线41、42和43中任何一个受电点停电，它送出跳闸令161、162和163中的相应的一个跳闸令，到连到受电线41、42和43的保护器断路器71、72和73中的相应的一个保护器断路器。该判断单元10特别要比较由检测器91、92和93检测到的电压过零时的相位，如果其中一个相位迟后另一个相位一个角度或大于在判断单元10中的整定单元整定的1至15度的范围，持续一段时间或超过0.15秒到1秒，则判断连接到检测出发生相位迟后的判断单元的相位电源停电，并向相应保护断路器发出跳闸令，从而停止从网络母线8到停电电源的反向充电。

将说明图3中的另一实施例。除了示于图1的结构外，提供检测器94、95和96，用以检测网络变压器61、62和63的付边电压。与检测器94、95和96连到相同受电线41、42和43的检测器91、92和93检测网络变压器61、62和63的原边电压。如果原边与付边电压间相位角迟后一个角度，或大于在判断器10中整定单元所整定的1至15度的范围，持续一段时间或超过0.15秒到1秒，则相应判断单元101、102和103之一便判断连接到该判断单元的相应电源发生停电，并向相应保护器断路器发出跳闸信号，从而停止从网络母线8到停电的电源的反向充电。

将参照图4说明本发明的另一实施例。电力公司的电源1和2配备有电力断路器11和12，用以控制供电和电力保护。主/次级变电两线受电变电站的受电线41和42的一端连接到电源1和2，它们的另一端相继连接到原边切换装置51和52，变压器171和172，付边断路器181和182，并且最后连接到馈电母线191、192和19g。负荷14a经断路器13a连接到馈电母线191，负荷14b经断路器13b连接到馈电母线192，负荷14c经断路器13c连接到馈电母线19g，分别受电。发电机15经断路器13g连接到馈电母线19g。作为本发明特点的检测器91和92，及判断单元101和102连接到受电线41和42。检测器91和92各自检测每相电压，判断单元101和102各自处理检测到的相位并判断每个电源是否停电。如果判断单元中的一个判断出在相应受电线41、42中的一个的受电端停电，则向连接到受电线41、42的相应付边断路器181和182中的一个发出跳闸令161、162。每个检测器91、92利用由电阻、介电质电容或电容器，电压互感器或其它类似元件组成的分压器检测每条相应受电线41、42的电压。它特别要检测被检测电压过零时的相位，精度为小于等于1个工频电度。每个判断单元101、102存储每个检测器91、92检测到的电压过零时的相位，并将新检测到的相位与前一周期已存储的相位相比较。如果新检测到的相位迟后前一周期相位一个角度，或者大于由判断单元101、102中整定单元所整定的1至15度的范围，持续一段时间或超过0.15秒至1秒，则判断相应电源已停电，并向相应付边断路器发出跳闸令，从而停止由发电机15经馈电母线191、192、19g向停电电源的反向充电。

将说明图5所示另一实施例。本实施例不用图4所示结构中分别为受电线41和42提供的判断单元101和102，而采用单一判断单元10，统一处理在受电线41和42上的检测单元91和92检测到的电压。如果判断单元10判断出受电线41和42上任何一个受电点停电，便向连接到受电线41和42的付边断路器181和182的相应一个发出一个跳闸令161和162。判断单元10特别要比较由检测器91和92检测的电压过零的相位，如果其中一相迟后另一相一个角度或大于在判断单元10中的整定单元所整定的1至15度的范围，持续一段时间或超过0.15秒至1秒，则判断连接到检测出已发生相位迟后的判断单元的相应电源停电，并向相应付边断路器发出跳闸令，从而停止发电机15经馈电母线191、192和19g向停电电源的反向充电。

将说明图6所示另一实施例。除图4所示结构外，提供检测器94和95检测变压器171和172的付边电压。与检测器94和95连接到相同受电线41和42的检测器91和92检测变压器171和172的原边电压。如果原边和付边电压间的相位角差迟后一个角度，或大于在判断单元10中的整定单元所整定的1至15度角，持续一段时间，或超过0.15秒至1秒，则判断单元101和102的相应一个单元判断连接到该判断单元的相应电源发生了停电，并向相应付边断路器发出跳闸令，从而停止由发电机15经馈电母线191、192、19g向停电电源的反向充电。

参考图7至图9说明在没有电源停电的情况下及在多个电源中的一个停电的情况下，电压向量的变化。如图7所示，如果没有电源停电，由I1和I2表示的电流从电源1和2，经网络变压器61和62，流过负荷14a。如果电力公司的一个馈电断路器12打开，电源2停电，由I3表示的电流从电源1，经网络变压器61，流过负荷14a，网络变压器62被反向充电。因而电源2也被反向充电。图8示出在没有电源停电的情况下，单独一相的受电线41和42的电压向量V1和V2及在网络母线8上电压向量Vnw的相位关系原理图。在图8中，如果电力公司的两个馈电断路器11和12均在合闸位置时，受电线41和42上的电压V1和V2基本相同，由激磁特性引起的变压器61和62的内部压降Vt1和Vt2也基本相同，如图8所示。网络母线8的电压向量Vnw是受电线41和42电压向量V1和V2与网络变压器61和62内部电压降Vt1和Vt2之差。因此，如图8所示，电压向量Vnw与受电线41和42的电压向量V1和V2有一相位迟后。图9示出当电力公司馈电断路器12为打开位置，并且电源2停电时，单独一相的受电线41和42的电压向量V1和V2与网络母线8的电压向量Vnw之间的相位关系原理图。在图9中，由电流向量I3引起的网络变压器61和62的内部压降Vt1和Vt2具有如图所示的基本相反的相位。网络母线8的电压向量Vnw是受电线41和42的电压向量V1和V2与网络变压器61的内部压降Vt1之差。因此，电压向量Vnw比受电线41的电压向量V1有一相位迟后。受电线42的电压向量V2是电压向量Vnw与网络变压器61的内部压降Vt1之和。因此，如图9所示，电压向量V2又进一步比电压向量Vnw有一相位迟后。该相位迟后经计算机对不同情况的分析已确认为在1至15度的范围内。

将参考图10来说明判断单元101、102和103如何根据上述原理检测具有相位变化或相位差的两个或多个电压之间的相位差的特殊方法。图10示出检测受电线41和42上电压向量V1和V2之间相位差的例子。相位差是用示于图10中的公式利用电压V1和V2的波形过零点之间的时间差T1和电压V1和V2的周期T2算出来的。

在上述说明中，注意了由电源停电引起的电压相位变化。如果电源有任何失效，不仅是相位，连电压的值也要变化。将参考图12来说明当电源2发生短路或接地故障，并且电力公司的馈电断路器12已断开的情况下受电线41、42的三相电压向量的变化。如图所示，在电源事故以前受电线41和42上的电压向量V1和V2，电源事故发生后并且馈电断路器12已经断开后受电线41上的电压向量V1，给出所有三相的一个正常状态。电源事故发生后，且馈电断路器12已断开后的受电线42上的电压向量V2表示出如图12所不同类型电源事故时的不同变化。从事故内容与电压变化之间的关系所看到的，对于单相和两相接地故障来说，非接地故障相的对地电压升高，对于两相和三相短路来说，短路相的对地电压降低。根据上述事实，由电压值的变化检测电源故障的功能可以在检测受电线41、42和43上的电压相位的检测器91、92和93中增加电压值检测功能，以及在相位判断单元101、102和103中增加电压变化功能来实现。

以上已经介绍了各实施例的结构。

下面将说明图1所示受电保护单元的运行和效果。在运行中，当馈电断路器11、12和13为合闸状态时，由检测器91、92、93检测到的电源1、2、3的电压相位为小于1度范围内迟后或超前。连到每个检测器的判断单元101、102和103存储该电压相位，作为电压过零时的相位。如果在此状态，馈电断路器13是断开的，网络变压器63通过网络母线8被反向充电，电源3也被反向充电。这时，如参考图7到图9所说明的，电源3的电压相位迟后于刚好在馈电断路器13断开以前的电压相位1至15度。然后，判断单元103将从检测器93输入的电压过零时的相位与当前存储的电压过零相位比较，用示于图10中的方法计算相位差，再算出相位迟后，由此判断电源3是否已停电。如果判断出电源已停电，判断单元103向保护断路器73发出跳闸令163，以避免从网络母线8向电源3反向充电。如果由于由电力公司不同的变压器供电，或其它原因，使电源1、2和3的内部母线电压差变大，一个常规系统从高电压母线向低电压母线送电，并且连到被送电的母线的保护断路器进入跳闸以断开反向功率潮流的状态。相反地，根据本发明，不是从功率潮流的方向而是由电压相位差判断电源停电。因此，如果馈电断路器11、12和13不是断开的，电源1、2和3的电压向量不会出现延迟，因此不会出现不必要地断开保护断路器71、72和73，并且当同时采用自动重合功能时，也不会发生脉动。如果连到网络母线8的发电机15在运行，并且由于负荷波动或其它类似原因，由发电机15向电源1、2和3送出反向功率，保护断路器71、72和73也因上述原因不被断开，因此，发电机15可以高效运转，供电可以满足。由于检测器91、92和93及判断单元101、102和103是分别配备在受电线41、42、43上，维修工作不会使另一条线上的设备在受电时误动作。

下面将说明示于图2的保护设备的运行和效果。不同于示于图1的单元，判断单元10比较受电线41、42和43上电压相位，不须存储前一周期的电压过零相位，因此，判断单元可以简化。其它运行和效果与图1所示单元相同。

下面将说明示于图3的保护设备的运行和效果。图3中所示单元的运行基本上与图2所示单元相同。在该单元中用每台网络变压器61、62、63的原边和付边的相位差来判断电源停电，而不用受电线41、42和43之间的电压相位差。因此，该单元甚至可用于受电线41、42和43当中的两条线。在判断出电源停电后的运行和效果与图1所示单元相同。

下面将说明图4所示保护设备的运行和效果。由电源1经变压器171接受电力。发电机15与电力线连接运行。在静态时，判断单元101存储由检测器91检测到的电源1的电压过零相位。在该状态，如果电力公司的馈电断路器11被断开，电源1由发电机15经馈电母线191、192和19g反向充电。此时，参考图7至图9说明，电源1的电压相位相对发电机15的电压相位和电源1的电压相位迟后1至15度。然后判断单元101比较由检测器91输入的电压过零相位与当前存储的电压过零相位，并用图10所示计算方法计算相位差，再计算出相位迟后，从而判断电源1是否已停电。如果它判断出电源1已停电，判断单元101向相应变压器的付边断路器181发出跳闸令161，以避免从发电机15经馈电线191、192和19g向电源1反向充电。因而可以防止已停电电源的反向充电。因此，可以避免对其它电力用户的变电站，如连到同一电源的负荷点局部网变电站的坏的影响，并可避免因电力公司检修电源引起任何误动。甚至电源1和2没有停电，由于负荷突然减少，出现发电机15向电源1和2供电，电源1和2的相位不会变化，并且付边断路器也不会不必要地合闸。其结果是，发电机15可高效运行，供电可以满足。此外，甚至如果在低负荷状态下，由电梯或其它类似设备可产生反馈电力，类似于发电机向电源1和2供电的情况，电源1和2不会发生相位改变。因此，付边断路器181和182不会不必要地被断开，因此有可能向负荷稳定地供电。

下面将说明示于图5的保护设备的运行和效果，经变压器171从电源1受电。发电机15连到电力线运行。在此静态下，判断单元101比较由检测器91和92检测的电源1和2的电压过零相位来监视相位差。在此静态，电力公司的馈电断路器11和12是合闸位置，因此，电源1和2之间没有相位差，发电机15的输出电压的相位表示为如图8中网络母线电压Vnw。即该相位是相对于电源1和2的相位迟后。如果在此状态下，电力公司的馈电断路器11是断开的，电源1从发电机15经由馈电线191、192和19g反向充电。此时，如参考图9所说明的，电源1的电压相位相对于发电机15的输出电压相位有一相位迟后。因此，判断单元10检测到电源1的电压相位相对于电源2的电压相位有一相位迟后，并判断电源1已停电，在判断电源停电以后的运行和效果与示于图4中所示单元相同。

下面将说明示于图6的保护设备的运行和效果。示于图6的单元的运行与图5所示单元基本相同。在该单元中，用每台变压器171、172的原边和付边相位之间的相位差，而不用电源1和2之间的电压相位差来判断电源停电。因此，该单元可以甚至用于两条受电线41和42中的一回线，在判断电源停电以后的运行和效果与示于图5中单元相同。

下面将说明示于图10中电源电压相位过零的相位差检测方法的运行和效果。用相位和电流方向的判断方法可能受负荷功率因数、负荷大小及谐波含量的影响。为避免这一点，采用了高质量电流互感器和电压互感器。但是，采用变压器原边电压相位的判断方法受那些外部扰动的影响较小，所以，检测到的波形也受影响较小。因此，对检测单元性能的要求可以不那么严格。特别是常规允许偏差小于等于1％，而现在可能允许到大约20％，由此可显著降低造价。

下面将说明示于图11和图12中采用电源电压变化的判断方法的运行的效果。电源1、2或3有两种停电情况。一种情况发生在当电力公司为了检修而将馈电断路器11、12或13断开时，另一种情况发生在由于电源1、2或3发生事故，受电保护单元将馈电断路器11、12或13隔离开来。在为检修的电源停电情况下，电源1、2和3的电压值几乎不变化，因此，必须根据相位差进行判断。在由于事故原因，电源1、2或3停电的情况，例如，在图11所示系统中的a点发生接地故障或短路故障时，电源1、2和3的电压值如图12所示变化很大。该电压变化并不出现在变压器61至63及171至172的付边，因此，为了进行不同的判断，必须在电源1、2和3提供电压检测器91至93。按上述方法，增加相位比较及电压值比较，检测范围可以扩大，检测的可靠性也可得到改善。

将参考图1说明设定一个由示于图1至图6的判断单元101至103及10所需要的时间的运行和影响，该时间用以开始检测相位差及向断路器71至73和181至182发出跳闸令，并且该时间要超过电力公司馈电断路器11至13的动作时间。电源1、2和3是由未表示出的电力公司变电站内安装的互联断路器连接在一起的。因此，在一个电源发生事故以后，例如电源1发生事故，在电力公司的馈电断路器11跳开以前，电流从其它电源2和3流到故障点。其它电源的电压向量受到事故电源1的拖拉，并且在尽管非常短的时间里出现暂时不正常值。考虑到这一点，判断单元101至103及10，从开始检测相位差，并向断路器71至73及181至182发出跳闸令所需要的时间必须设定得比电力公司馈电断路器11至13的动作时间长，这样一来，可以在正常的电源2和3没有受到事故的影响的条件下进行检测，并且可避免判断单元101至103的误动作。更为具体地说，馈电断路器的动作时间设定为0.12秒或更短一些，短时持续电流允许时间为1秒。因此，判断单元101至103及10所整定时间需为0.15秒至1秒，以保证正常动作。

在图1至图3中，如果判断单元101至103及10动作，并且连到变压器61至63的付边的电流互感器111至113的过电流继电器121至123不动作，则仅有保护断路器71至73被跳闸。而如果过流继电器121至123动作，则在保护断路器71至73跳开后，原边切换装置51至53被打开。这些操作可以可靠地避免当电源1、2和3发生任何事故时，由网络母线8通过保护断路器71至73的电触头间寄生电容向网络变压器61至63反向充电。因此，将发生事故的电源脱离的工作可以安全地进行。对于其它不是因事故引起电源停电的情况，无须打开原边切换装置51至53，当电源1、2或3重新恢复送电时，只要将保护断路器71至73合闸即可，因此供电可靠性得到改善。

在图1至图3中，如果受电线41至43在自动动作期间没有相位迟后的状态连续存在超过电力公司馈电断路器的重合时间，并且超过整定在2至20秒范围内的一个时间，保护断路器71至73是自动合闸的。这一操作允许当电源1、2和3的电源停电被电力公司馈电断路器11、12和13合闸解除以后，保护断路器71至73无延时合闸，并允许减少每台网络变压器61、62、63的负荷。因此，网络变压器61至63的使用寿命延长，有可能平均使用网络变压器61至63。

到目前所说明的，尽管常规判断电源停电是用电流方向和相位，本发明判断电源停电是用电源的电压相位差，特别是从相位迟后状态，利用只有当电源停电发生时，才会有电压相位差迟后的事实，因此，甚至因电压差引起电源之间有电流流动时，也不会由断路器跳闸造成不必要的回路断开，因而可以可靠地向负荷供电。此外，甚至当从发电机向电源有反向功率潮流时，也没有相位迟后。因此，甚至负荷点局部网变电站可以使用连到电力线的发电机。更进一步，可以联合使用主/次级变电两线受电变电站。

由于本发明中，电压相位差是通过电压过零来检测的，可以可靠地判断和保护，不会受到诸如负荷功率因数、负荷大小、高频及其它主要对电流有大影响的外部扰动的影响。

Claims (15)

1.一种保护装置，用于具有多条连接于网络母线和多个电源间受电线的负荷点局部网变电站，每条受电线连接到一个原边切换装置，网络变压器及保护断路器，其特征在于，在每台网络变压器的原边提供了用于检测每条受电线电压相位的检测器及用于判断检测到的相位的判断单元，一个已经存储的基本相位与检测到的受电线电压相位相比较，如果检测到的受电线电压相位有一相位迟后，则判断相应电源停电，并且将保护断路器断开。

2.一种保护装置，用于具有多条连接于网络母线和多个电源间受电线的负荷点局部网变电站，每个受电线被连接到一个原边切换装置，网络变压器和保护断路器，其特征在于，在每台网络变压器的原边提供了用于检测每条受电线电压相位的检测器及用于判断检测到的相位的判断单元，多条受电线的相位被相互比较，如有相位迟后，则判断有相位变化的受电线所对应的电源处在电源停电状态，并且将保护断路器断开。

3.一种保护装置，用于具有多条连接于网络母线和多个电源间受电线的负荷点局部网变电站，每个受电线被连接到一个原边切换装置，网络变压器和保护断路器，其特征在于，在每台网络变压器的原边和付边提供了用于检测受电线电压相位的检测器，提供了一个用于判断被检测到的相位的判断单元，每台网络变压器原边和付边的相位被比较，如果在原边有相位迟后，则判断相应电源处于电源停电状态，并且将保护断路器断开。

4.一种保护装置，用于具有与电力线连接的发电机及连接到一个切换装置，变压器和付边断路器的一条受电线的变电站，其特征在于，在变压器的原边提供了一个用于检测受电线电压相位的检测器和一个用于判断检测到的相位的判断单元，一个已存储的基本相位与检测到的受电线电压的相位相比较，如果检测到的受电线电压相位迟后，则判断电源停电，并且将付边断路器断开。

5.一种保护装置，用于具有与电力线连接的发电机及多条受电线，每一条受电线均连接到一个切换装置，变压器和付边断路器的变电站，其特征在于，在每台变压器的原边提供了用于检测每条受电线电压相位的检测器及用于判断所检测到的相位的判断单元，多条受电线的电压相位被相互比较，如果有相位迟后，则相位改变的受电线所对应的电源被判断处于电源停电状态，并且将该付边断路器打开。

6.一种保护装置，用于具有与电力线连接的发电机及多条受电线，其每条受电线均连接到一个切换装置，变压器及付边断路器的变电站，其特征在于，在每台变压器的原边和付边提供了用于检测受电线电压相位的检测器，提供了一个用于判断被检测到的相位的判断单元，每台变压器的原边和付边的相位进行比较，如果在原边侧有相位迟后，则判断相应电源处于电源停电状态，并将付边断路器断开。

7.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，根据受电侧或电源侧有1至15度迟后，判断相位延迟差。

8.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，由检测每个电压在电压过零时的时间来进行相位比较。

9.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，同时根据相位比较和电压比较来判断相位延迟差。

10.根据权利要求9所述的保护装置，其特征在于，如果任何一相的对地电压降低，则判断发生接地故障，而如果两相或三相降低其电压，则判断电力线发生短路。

11.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，从发生相位差到跳开断路器之间的时间整定得比电力公司馈电断路器的动作时间长。

12.根据权利要求11所述的保护装置，其特征在于，从发生相位差到跳开断路器之间的时间整定在0.15秒至1秒范围内。

13.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，如果连接到网络变压器的付边电流互感器的过电流继电器不动作，只有保护断路器被切除，而如果该过电流继电器动作，则当保护断路器被跳开以后，原边切换装置也被打开。

14.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，如果在断路器闭合的所有受电线上有相位差，则判断有从电梯或其它类似设备有反馈电力送来，或者有由连接到电力线的发电机供电，并且断路器不跳开。

15.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，如果该受电线在自动动作期间设有相位迟后差的状态延续存在超过馈电断路器的重合时间，并且超过整定在2至20秒范围内的时间，保护断路器自动合闸。

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