CN2072230U

CN2072230U - 便携式保护继电器试验装置

Info

Publication number: CN2072230U
Application number: CN 90203575
Authority: CN
Inventors: 刘金铎; 刘海洋; 白莺; 崔广州; 刘丽
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1991-02-27

Abstract

模拟电力系统故障电流、电压，对保护继电器进行试验的便携式试验装置的实用新型。除能作稳态试验外，还能产生含非周期分量的短路电流，用以检验保护继电器的动态特性。装置的特征是在三相电路的每一相中设置一个可以突然接通的电感元件来产生所需的故障电量。为了兼能录取保护继电器在电流、电压为任意相角下的稳态特性，装置中还有一个可移相360°的移相电路。

Description

本实用新型涉及一种摸拟电力系统故障电流、电压，对保护继电器进行试验的便携式试验装置。

保护继电器是电力系统中广泛使用的自动安全装置。当它检测到它所保护的电力设备发生了故障时，立即发出断开高压断路器的命令，将故障从电网中孤立开来。它们的工作特点是当电力系统正常运行时不动作而一旦有故障发生则要求迅速而正确地动作。因此要定期对它们进行试验，保证它们是在良好状态。便携式保护继电器试验装置就是适合现场和试验室使用的上述试验设备。

在以往的便携式保护继电器试验装置中，因受体积和重量的限制，总是由一个可以独立调节的电路摸拟产生各种类型的故障电流而由另一个可以独立调节的电路摸拟对应的故障电压。附图1是这类试验装置的典型电路。图中（1）是调压器，（2）是升流器，（3）是故障类型选择开关，（4）是电子控制电路，（5）是起动按钮，（6）是停止按钮，（7）是中间继电器组，（8）是360°移相器，（9）是电位器。使用时，先以故障类型选择开关（3）选好要求的故障类型，然后掀下起动按钮（5）于是电流出现，电压从正常状态下降到故障状态。上述电路虽然能以合成的方式得到所要求的稳态电量，但难以甚至不能正确反应电力系统从正常状态变为故障状态的暂态过程，包括对保护继电器影响最大的短路电流的非周期分量。

为使摸拟的短路电流、电压在暂态中也符合电力系统的实际情况，苏联专利SU1014061、日本专利J57151221采用以运算放大器为基础的电子电路来产生所要求的电流、电压信号，然后经功率放大器输出。但这种方式对功率放大器的功率、线性和时间响应都有很高要求，其体积和重量都不可能做得很小，加上这些功率放大器所需的直流电源，整套试验装置不会很轻便。

本实用新型的目的是要提供一种改进的便携式保护继电器试验电路，使用普遍的低压电源，除能做稳态试验外，还能产生含非周期分量的短路电流，用以检验保护继电器的动态特性。

本实用新型的目的是这样达到的：将一个线性电感元件的一端固定连接于电源电压（例如220伏相电压），另一端经一接点接至电源的零线。沿电感元件有抽头，借以取得电感上任一处的电压。在使用中接点固定接在电感元件的一端，改变的只是电感元件上电压抽取点的位置，相当于移动保护安装点的位置而短路点不变，从而达到所要求的短路电压对短路电流的比即短路阻抗之值。这一设计避免了将短路点接到电感上不同抽头以改变短路阻抗所带来的电流变化幅度大，铁芯饱和以及阻抗角在电感元件匝数变小时急速降低等问题，对改善装置性能，减少重量和体积优点十分显著。如果接点是在电压过零的瞬间闭合，电流中就含有非周期分量，且数值为最大，如图2所示。非周期分量的衰减速度由电路的时间常数决定，为此，设计电感元件及其电流通路的阻抗角为84°～86°，和实际高压电力网的阻抗角一致。接通电路的接点可由合闸角控制电路控制，在选定的相角上闭合，以产生所要求的非周期分量，也可不经合闸角控制电路闭合，按惯例以8～10次试验来遇上有非周期分量的机会。将上述电流、电压经适当的比例变换后输出，即可用来试验阻抗继电器。

如果要录取阻抗继电器在电流、电压为任意相角下的稳态特性，则只能利用上述电路产生的稳态电压（此时电感电路中的接点长时间闭合），而稳态电流则由另一可移相360°的移相电路提供。该移相电路由下述原理构成：参看附图3，在三相电源的A相电压U_A上叠加部份B相电压βU_B，此处β＝0～100％，则电压之和U_Σ＝U_A＋βU_B。由于U_B滞后U_A120°，当β＝100％时，U_Σ滞后U_A达最大值60°。如叠加的电压为βU_C，则U_Σ最大可领前U_A60°。如分别以B相或C相为基准实施类似于上述的叠加，则U_∑可在360°内移相。

本实用新型电路简单，使用普通380伏三相电源，可用来对各种保护继电器进行各种故障类型稳态和动态试验。由于暂态电量是对电力系统实行物理摸拟得到的，所以真实可靠，提高了试验的严格性。装置还可以用来检验带重合闸的继电保护装置在扩展性故障、瞬时性故障和永久性故障下的整组动作情况。

实用新型的具体结构由以下的实施例及附图4给出。

下面结合附图4详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。

该装置每相有一个带气隙的电感元件（1），它有主线圈W₁和付线圈W₂，主线圈的一端经升流电流互感器（4）的原边接至电源，另一端经接点（2）接至电源的零线。主线圈流过电流而付线圈只提供感应电压。主线圈在便用中总匝数不变，付线圈总匝数是主线圈总匝数的1／10，两线圈都有从接零端开始的0～9共十个等分抽头，故可取得电感元件上0～99％之间任意电压，级差1％。取得的电压经220／57.7伏自耦降压变压器（3）输出作为试验电压。电感元件中电流经升流电互感器（4）输出作为试验电流。接点（2）可经或不经合闸角控制电路闭合（图中未画出）。上述电路每相一个，用以摸拟多相短路故障。（5）是接地故障摸拟开关，摸拟带接地的短路时闭合，摸拟不带接地的短路时断开。

移相电路由三刀三投开关（6），单刀双投开关（7），调压器（8），1：1隔离变压器（9）以及付边带抽头的降压输出变压器（10）构成。按图中所示，开关（6）和（7）都在1的位置，移相电路输入端自上至下的相序为ABC，加于输出变压器（10）原边的电压为U_A＋βU_B，可最大移相－60°；如将开关（7）投在2的位置，则加于输出变压器（10）原边的电压为U_A＋βU_C，可最大移相＋60°。故若以A相为基准，可移相±60°。如将开关（6）投在2的位置，则移相回路输入端自上至下的相序为BCA，可将U_B移相±60°；如将开关（6）投在3的位置，则电路输入端自上至下的相序为CAB，可将U_C移相±60°，故电路的输出电压可移相360°。

装置的电源电压为380伏，三相。

Claims

1、摸拟电力系统故障电流、电压，对保护继电器进行试验的便携式试验装置，该装置由分相设置的带气隙的电感元件(1)，接点(2)，降压自耦变电压器(3)，升流电流互感器(4)构成的三相电路和一个移相电路组成，其特征在于各带气隙的电感元件(1)的一端经升流电流互感器(4)接至三相电源电压，另一端经接点(2)接至电源的零线，移相电路由接于B相电源电压的调压器(8)，经1∶1隔离变压器(9)将其输出电压串接于A相电源电压构成。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于每相带气隙的电感元件（1）有主线圈W₁和付线圈W₂，主线圈的一端经升流电流互感器（4）的原边接至电源，另一端经接点（2）接至电源的零线，在使用中主线圈流过电流，其总匝数不变，付线圈不流过电流，其匝数为主线圈总匝数的1／10。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于主、付线圈均有从接零端开始的0～9共十个等分抽头，付线圈的始端可接到主线圈的任一抽头上。

4、根据权利要求2所述的装置，其特征在于带气隙的电感元件（1）的主线圈及其电流通路的阻抗角为84°～86°。

5、根据权利要求2所述的装置，其特征在于接点（2）经合闸角控制电路闭合。

6、根据权利要求2所述的装置，其特征在于接点（2）不经合闸角控制电路闭合。

7、根据权利要求1所述装置，其特征在于调压器（8）的输入端接B相电源电压，输出端接1：1隔离变压器（9）的原边极性端，（9）的付边非极性端接A相电源电压，极性端接输出变压器（10）。

8、根据权利要求7所述的装置，其特征在于具有可将调压器（8）的输入端改接到C相电源电压（位置2）的单刀双投开关（7）。