CN1083578C - 用于测试与非磁传感器相连的保护继电器的装置 - Google Patents

用于测试与非磁传感器相连的保护继电器的装置 Download PDF

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Abstract

一种用于测试具有一个与电流传感器相连的输入端的保护继电器的装置，具有能提供预定值的测试电流的电流发生器和用于将测试装置的输出端与该继电器的输入端并联的连接装置，该传感器为非磁传感器，该装置还包括一个连接到发生器上的连接电路，该连接电路包括用于将电流信号转换成电压信号的装置、连接到该转换装置上并具有与传感器的输出阻抗相比非常低的输出阻抗的信号形成部件，所述连接装置将连接电路的输出端与继电器的输入端并联连接。

Description

用于测试与非磁传感器相连的保护继电器的装置
本发明涉及一种用于测试具有一个与电流传感器相连的输入端的保护继电器的装置，该装置具有能提供预定值的测试电流的电流发生器以及将测试装置的输出端与继电器的输入端并联的连接装置。
更具体地说，这种装置用于测试中压保护继电器。如图1和2所示，按照传统方式，中压开关柜1包括一个断路器室2和一个低压室3。位于低压室3内的保护继电器5的输入端4由连接导线6连接在位于断路器室2内的电流传感器7上。这种电流传感器7一般是磁性传感器，例如是可在次级绕组内提供额定电流1A或5A的标准化的螺线管型式的传感器。在装有磁性传感器的传统开关柜中，位于低压室3的前面板上的、使用者可用手操作的终端盒8装配在传感器7与保护继电器5之间。连接导线6分成连接传感器7与盒8的导线6a和连接终端盒8与继电器5输入端4的导线6b。在开关柜1的一般操作中，以盒8进行导线6a和6b的连接，从而实现传感器7和保护继电器5的连接。为了测试保护继电器5，将电流发生器9(见图3)连接到终端盒8的外部输入端(见图1)。这种连接使得传感器7的次级绕组短路、传感器-保护继电器的连接(6a-6b)断开以及使发生器9的输出端通过导线6b与继电器5的输入端4连接。这样，预定值的测试电流就会流向保护继电器5的输入端4，并且可检查保护继电器5的操作。按传统的方法在传感器的次级绕组上的额定电流是5A的情况下，发生器提供的电流约是50A，于是能够检查当电流10倍于要保护的电力系统的额定电流时保护继电器的工作。
已知的中压保护继电器也可连接到非磁电流传感器上。但是，由电流发生器9和终端盒8构成的传统测试装置不适用于这种类型的传感器。事实上，非磁传感器提供的电压通常约为40mV，该电压用于代表待测电流的信号。因此，供给继电器输入端4的该测试信号不是电流发生器9的输出信号。
此外，由非磁传感器提供的电能非常低，输出电流只有大约1微安。而且，由传统终端盒形成的传感器与保护继电器之间的连接的中断会引起杂散电阻，该杂散电阻是不能忽略的，它使测试装置的精确度减小到不合乎要求的程度。因此，装配到传统终端盒上的测试电压发生器的连接是不能令人满意的解决方案。
本发明的一个目的是获得一种适用于非磁传感器的测试装置。
本发明的目的是这样来实现的：传感器是非磁电流传感器，本发明的装置包括一个连接到发生器上的连接电路，该连接电路包括用于将电流信号转换成电压信号的装置、连接到该转换装置上的并具有与传感器的输出阻抗相比非常低的输出阻抗的信号形成部件以及将连接电路的输出端与继电器的输入端并联的连接装置。
因此该测试信号与传感器提供的测量信号同时输入，并且可以使用传统电流发生器测试连接在非磁传感器上的保护继电器，该传统电流发生器通常用于测试具有磁性传感器的继电器。
将连接电路的输出端与保护继电器的输入端相连的装置可以包括一个位于继电器上并连接在所述继电器输入端上的特殊测试输入端。
按照本发明的一种改进，保护继电器是一种不具有特殊测试输入端的标准继电器。这种继电器与提供信号的非磁传感器直接相连，所提供信号的电平可与继电器的处理电路相容。法国专利FR2,688,099描述了一种能使这种标准继电器也可连接到磁性传感器上的连接装置。这种连接装置装在终端盒8与继电器5的输入端4之间的导线6b上，它将来自磁性传感器或来自与终端盒8相连的电流发生器9的输出信号转换成可与继电器的处理电路相容的电压信号。在标准继电器连接在非磁传感器上的情况下，用于将连接电路连接到继电器输入端的装置最好包括T字形接插件，它具有一个连接与传感器相连的第一连接导线的第一输入端、一个连接与保护继电器的输入端相连的第二连接导线的输出端和一个用于在保护继电器的测试期间连接该连接电路的第二输入端。
按照一个优选实例，T字形接插件设置在容纳保护继电器的开关柜的终端盒位置处，连接电路的第二输入端设置在使用者可用手操作的开关柜前面板上。
通过如下参照附图对本发明实施例的描述可更清楚地看出本发明的其它优点和特征，所给出的实例是非限定性的，其中：
图1和2表示一个传统类型的中压开关柜，该开关柜的低压室分别是关闭和开启的；
图3表示本发明的测试装置的第一实施例；
图4表示图3的系统的等效配线图；
图5详细地表示图3的连接电路的一个特定实施例；
图6表示本发明的第二实施例；
图7表示图6中装置的T字形接插件的一个特定实施例。
首先参照图3所示的本发明的测试装置的第一实施例，保护继电器5的输入端4通过连接导线6连接在非磁传感器7上，该传感器7用于测量三相电源系统的各导线内的电流。继电器5还具有一个象继电器5的输入端4那样直接连接到处理装置12的输入端的特殊测试输入端10。该测试装置具有一个传统类型的用于测试磁性传感器的继电器的电流发生器9。利用同轴连线将一个连接电路11连接在电流发生器9的测试输入端10之间。这样，连接电路11的输出信号直接加到处理装置12的输入端，该处理装置按来自与之并联的传感器7的信号相同的方式处理这些信号。
连接电路11是一种低输出阻抗连接电路，因此，在测试期间，继电器5的电压处理装置12利用由测试装置传给它的电压信号，而不用由传感器7传给它的电压信号。
在图4所示的等效配线图中，继电器的处理装置12的输入阻抗Z1大约为10千欧。与电压发生器G1串联连接到阻抗Z1的两端的非磁传感器的阻抗Z2一般约为几百欧，比如300欧。连接电路11可以表示成由发生器G2和阻抗Z3构成的串联电路，与阻抗Z1并联连接。发生器G1和G2所产生的电压约为适合用作处理装置的输入电平的几十毫伏，通常为40mV。为了使测试信号不受传感器信号的干扰，在设计连接电路11时，使其阻抗大大低于传感器的阻抗。实际上，Z3的值约为几欧，例如为3欧。因此，在测试过程中，处理装置出现的测试信号的相位和模数误差可忽略不计。但只要输入的测试信号中断，该处理装置便处理由传感器7传送的测量信号。
在图5中，连接电路11的具体实施例对于各相都包括用于连接电流发生器9的输入端13。该输入端13连接在互感器14的初级绕组上。电阻R连接在互感器14的次级绕组的两端上。因此，由电流发生器9提供的电流信号转换成了电压信号。由此而获得的电压信号通过一个与可变增益放大器17和低输出阻抗放大器18串联的分支电路16传输出到接地端与连接电路11的输出端之间。这些已知类型的不同电路可利用任何适当的手段来实现，这里将不再更详细地加以描述。
在图3的实施例中，保护继电器5具有一个特殊测试输入端10。这种输入端在现有断路器上没有设置。图6和7所示的实施例具有能使连接电路11的输出端并联地连接在导线6上并且不使导线6断开的连接装置19。各相的导线6a和6b分别连接在第一输入端20和与连带在T字形接插件22上的输出端21上。接插件22的第二输入端23连接在连接电路11的一个输出端上。
按照一个优选实施例，T字形接插件22设置在开关柜1的终端盒8的位置，这样，使用者便可从该开关柜的前面板用手操作第二输入端23。
因此，可以使用标准保护继电器5，并在将该标准保护继电器5装配到开关柜1中时，可使它适应个别需要。然后利用一个常规的终端盒8将该继电器连接到磁性传感器上，或利用设在终端盒8位置上的T字形接插件22连接到非磁性传感器上。在第一种情况下，常规的电流发生器9连接在终端盒的输入端，以便测试该继电器。在第二种情况下，通过连接电路11将发生器9连接在T字形插接件22的第二输入端23上。为了防止在测试时出现误差，将一个发生器输出连接器增设到常规终端盒和连接电路的输入连接器上，但在对T字形插接件的输入端进行空间布置时，不可能将它与发生器9的输出连接器直接相连。然而这种空间布置可应用到连接电路11的输出连接器上。
图3和图6表示连接电路11的输出端分别直接与继电器5和导线6相连的情况。也可直接连接在非磁传感器7的次级上。
常规终端盒有时可具有一个辅助连接器，它能使记录器与传感器串联连接，以便记录继电器的输入电流。在上述装置中，T字形接插件22的第二输入端23可用于连接一个记录器，其目的是记录传感器的输出电压。与传感器的阻抗相比，这种记录器一定具有较高的阻抗，以便不干扰测量。
以上通过一个中压保护继电器的优选实施例描述了本发明的测试装置，但本发明不受该电压范围的限制。

Claims (5)

1、一种用于测试保护继电器(5)的装置，该继电器(5)具有一个与电流传感器相连的输入端(4)，该装置具有能提供预定值的测试电流的电流发生器(9)和用于将测试装置的输出端与该继电器的输入端并联的连接装置，其特征在于，传感器是非磁电流传感器，该用于测试保护继电器(5)的装置包括一个连接到该发生器(9)上的连接电路(11)，该连接电路(11)包括用于将电流信号转换成电压信号的装置(14，R)、连接到该转换装置(14，R)上并具有与传感器(7)的输出阻抗(Z2)相比非常低的输出阻抗(Z3)的信号形成部件(16，17，18)，所述连接装置(10，19)将连接电路的输出端与继电器(5)的输入端(4)并联连接。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连接电路(11)的输出阻抗(Z3)值约为几欧姆。
3、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述连接装置(19)包括T字形接插件(22)，它具有一个连接与传感器(7)相连的第一连接导线(6a)的第一输入端(20)、一个连接与保护继电器(5)的输入端(4)相连的第二连接导线(6b)的输出端(21)和一个用于在保护继电器(5)的测试期间连接该连接电路(11)的第二输入端(23)。
4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，该T字形接插件(22)位置在容纳保护继电器的开关柜(1)的终端盒(8)位置处，该接插件的第二输入端(23)设置在使用者可用手操作的开关柜(1)前面板上。
5、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述连接装置包括一个位于继电器上并连接在所述继电器输入端(4)上的继电器(5)的特殊测试输入端(10)。
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