專利名稱:電容儲能回路缺陷監(jiān)視儀的制作方法
本發(fā)明涉及供電部門和廠礦企事業(yè)單位的變電所(站)的繼電保護跳閘直流電源靠電容儲能提供回路的監(jiān)視裝置。
變電所(站)一般采用固定蓄電池作直流電源，它對繼電保護回路上的熔絲雖有燈光監(jiān)視，但對變電所(站)值班人員少和值班時有可能出現(xiàn)的疏忽還是存在缺陷的。又由于蓄電池造價高，建筑面積大，安裝工期長，壽命短，運行中維護工作量大等。所以有的變電所(站)采用和積極推廣硅整器作直流電源。采用硅整流器有以下優(yōu)點造價低、體積小、壽命長、維護工作量小。雖然采用硅整流器優(yōu)點不少，但是它存在一些嚴重缺陷。就是繼電保護跳閘電源是經(jīng)電容儲能提供的，對電容儲能要求應保證電容器放電回路不存在長時間閉合的放電回路。為此，人為地把開關的重合閘和逆止閥裝在直流監(jiān)視燈的下方，造成了保護回路熔絲平時沒有監(jiān)視設備，對保護回路上的熔絲，儲能電容逆止閥正常與否不能反映，往往在高壓線路發(fā)生事故和某些特殊情況，使繼電保護拒絕動作，造成擴大事故或主設備燒壞。由此可見，電容儲能供繼電保護跳閘電源不可靠，如果它與“電容儲能回路缺陷監(jiān)視儀”配合使用，能補足這一嚴重缺陷。電容儲能和蓄電池相比(由山西省電力局關于《變電所貯能電容跳閘裝置的原理和應用》一書的征訂通知中講到，電容儲能“如與GGF-300型蓄電池方案比較，一次性綜合投資可節(jié)省5萬余元，20年總投資可節(jié)省14萬元之多”。對新建變電所(站)可節(jié)省投資，為加快我國的電力建設起到積極的作用，對提高從事蓄電池維護工作的人員身體健康起到積極的防護作用。對電容儲能回路上的熔絲、逆止閥由于平時沒有監(jiān)視，對熔絲熔斷、接觸不良、電容儲能的逆止閥異常(短路和開路)，未能及時發(fā)現(xiàn)，得不到及時處理而引起的事故擴大及主設備燒壞能起到積極的預防效果。
本監(jiān)視儀的優(yōu)點是當繼電保護分路熔絲，出線、主變總熔絲(裝在儲能電容器、逆止閥前的總熔絲)熔斷、接觸不良，電容儲能器前的逆止閥異常(短路和開路)及硅整流器損壞(包括缺相)，全所失電和母線電壓下降至額定電壓的75%左右時，都能正確明了地進行燈光指示和報警，使值班人員能夠直接知道問題所在，得到及時處理。
采用硅整流器的變電所(站)，對電容器提出的放電問題，是針對在正常情況下，有長時間的閉合回路對電容儲能進行放電，從而影響原有電容儲能的效果而提出的。在硅整流器供電正常情況下，對回路上有小電流放電，只要不影響原有電容儲能的效果是沒有要求的，我抓住這一特點，采用了以下的技術方法。
以下將結合附圖對“電容儲能回路缺陷監(jiān)視儀”的發(fā)明作進一步的詳細描述。
圖1是監(jiān)視繼電器組成的電路原理圖。
圖2(a;b)是監(jiān)視繼電器接點組合邏輯原理圖。
一、監(jiān)視繼電器接線原理分析見圖(1)1、由圖(1)看出，每分路受11、12ZJ和15ZJ的總監(jiān)視繼電器接點控制。這樣可使硅整流器在正常運行時，對有硅整流器和其它原因所造成的缺相、損壞，電容儲能逆止閥異常及所用變壓器缺相損壞和電網(wǎng)電壓降至額定值的75%左右時由監(jiān)視繼電器對電容儲能放電等技術問題都能得到合理處理。
2、由圖(1)看出，總監(jiān)視繼電器和逆止閥監(jiān)視繼電器線圈二端并有一個電容，該電容是為解決當電網(wǎng)電壓降至額定值電壓75%時，由硅整流器輸出電壓的脈動導致繼電器工作抖動，同時保證在電網(wǎng)電壓降至額定值的75%時能可靠退出工作而設計的。
3、11、12ZJ和15、16ZJ總監(jiān)視繼電器，采用特殊規(guī)格的繼電器，它的正常工作電流不大于4MA。
4、電容儲能的逆止閥監(jiān)視回路，分別從電容儲能的逆止閥二端引入13、14ZJ繼電器至負電源構成一個完整的回路，它的工作情況a、逆止閥正常情況下監(jiān)視繼電器工作電源由電容儲能電源提供。
b、逆止閥短路逆止閥發(fā)生短路，電容儲能電源經(jīng)隔離二極管d1加在監(jiān)視繼電器的另一端，使監(jiān)視繼電器二端在等電位情況下返回。
C、逆止閥開路在逆止閥開路情況下，由于儲能電容器得不到充電，儲能電容器回路上的監(jiān)視繼電器在不斷消耗電能，使額定電壓降到85%左右時(往下各回路不再消耗電能)，逆止閥監(jiān)視繼電器退出工作。
5、各個回路監(jiān)視繼電器長期帶電發(fā)熱，影響監(jiān)視繼電器的工作特性，如果不長期帶電，由于繼電器線徑細，容易受潮霉爛、斷線、造成誤動作。在這個技術問題上，采用了監(jiān)視繼電器本身接點，短接回路上的電阻，用額定電流起動，起動后接點打開電阻串入回路，讓小電流保持，使監(jiān)視繼電器在小電流(不大于3毫安)下產(chǎn)生低熱穩(wěn)定，解決了監(jiān)視繼電器由于受潮，霉爛引起的斷線和長期帶電引起的發(fā)熱導致影響繼電器工作特性的技術問題。
二、監(jiān)視繼電器接點組合邏輯工作原理分析見圖2(a;b)。
1、出線開關保護和主變開關保護熔絲監(jiān)視繼電器，8、9接點共同組成一個或門電路。出線開關保護和主變開關保護熔絲監(jiān)視繼電器，分別與本組9、10接點與各分路5、6接點組成與門電路。設1號出線開關保護熔絲監(jiān)視回路失電，1ZJ返回，1ZJ8、9常閉接點接通電源，只向報警系統(tǒng)供電，10發(fā)光二極管的電源是經(jīng)1ZJ5、6常閉接點，由本組其它回路繼電器9、10常開接點提供。
2、出線總熔絲(主變保護總熔絲同樣分析)熔斷或接觸不良，15ZJ16ZJ監(jiān)視繼電器退出工作，15ZJ、12、11常閉接點接通，由主變二側開關保護熔絲監(jiān)視繼電器組9、10常開接點提供11d指示電源。在出線總監(jiān)視繼電器退出工作時，出線分路監(jiān)視繼電器同時退出工作。出線開關保護熔絲監(jiān)視繼電器8、9常閉接點全部接通報警系統(tǒng)，提供電源。
3、在硅整流器輸出電源異常情況下(硅整流器缺相、損壞、電源電壓降到額定值電壓75%)，所有繼電保護回路熔絲監(jiān)視繼電器都退出工作，3ZJ、14、15接點和12ZJ5、6接點組成與門電路，條件成立，提供整流異常指示電源(發(fā)光二極管15d)。出線開關保護熔絲和主變二側開關保護熔絲分路監(jiān)視繼電器8、9常閉接點全部接通，只向報警系統(tǒng)提供電源。
4、所變失電，或者本機失電，以上二種情況有一成立，J繼電器就返回，J3、4常閉接點接通自備電源，向報警系統(tǒng)提供電源，并向14ZJ、13ZJ的接點6提供電源，這時有接點邏輯來判別故障情況。
a、本機失電，14ZJ、13ZJ常開接點6、7組成或門與J3、4常閉接點組成一個與門電路，條件成立，由裝置失電指示(發(fā)光二極管17d)。
b、所變失電，14ZJ，常閉接點6、5與11ZJ6、5常閉接點和J3、4組成與門電路，條件成立，由所變失電指示(發(fā)光二極管16d)。
5、在總監(jiān)視繼電器回路電壓正常情況下，11ZJ、15ZJ監(jiān)視繼電器12、13接點在閉合狀態(tài)，接在另一組接點組合邏輯電路上，等待以下故礙電容儲能的逆止閥異常(短路及開路)，電容儲能出口正、負極熔絲有一熔斷發(fā)生，見邏輯電路分析。
a、逆止閥異常(1)、短路設出線保護電容儲能逆止閥短路，14ZJ繼電器二端電位相等，繼電器返回，14、15接點閉合與15ZJ12、13接點構成與門電路向18d提供指示電源，14ZJ8、9接點閉合向報警電子電路提供電源。
(2)、開路電容儲能前的逆止閥一經(jīng)開路，電容儲能就得不到充電，而電容器在監(jiān)視回路作用下，逐步放電到額定電壓的85%(以下與電容儲能有關的各監(jiān)視回路不再對電容儲能放電)，逆止閥監(jiān)視繼電器在2ZJ、5ZJ15、16接點返回斷開回路后，14ZJ繼電器退出工作，14ZJ14、15接點閉合與15ZJ12、13接點構成與門電路向18d提供指示電源，14ZJ8、9接點閉合向報警電子電路提供電源。
b、設主變電容儲能出口正、負熔絲有一熔斷，主變開關保護熔絲監(jiān)視繼電器全部退出工作，本組由7ZJ、9ZJ的14、15常閉接點和逆止閥監(jiān)視繼電器13ZJ15、16常開接點組成一個與門電路，條件成立，就由這組與門電路向主變儲能發(fā)光二極管19d提供指示電源，報警電源由主變二側開關保護熔絲監(jiān)視繼電器8、9常閉接點提供。
目前，也有不少人對硅整流器上的電容存在的嚴重缺陷，提出了很多方案，例(1)采用氖管。(2)利用電阻分壓，使用發(fā)光二極管。它們的共同特點是跨接在保護熔絲二端，熔絲正常發(fā)光，熔絲熔斷息滅，以上方法，成本低，但主要是熔絲熔斷或接觸不良不容易被值班人員及時發(fā)現(xiàn)，平時還需要值班人員監(jiān)視。另外，在硅整流器損壞、總熔絲熔斷、逆止閥損壞及失電情況下，它們對儲能電容都是有輕微的放電，影響儲能電壓的效果。而且對逆止閥異常無法測定。
“電容儲能熔絲監(jiān)視指示報警儀”的優(yōu)點在于投入正常運行時，耗電極小，在硅整流器輸出電源異常和出線，主變總熔絲熔斷或接觸不良逆止閥異常都沒有放電回路，經(jīng)試運行說明，它的工作可靠。使用方便，制造成本低，又是一臺多功能的儀器，它能夠在電力系統(tǒng)上產(chǎn)生積極的效果。在全所失電，合閘電源失去的情況下，手動合閘不困難和沒有提出特殊要求電源的變電所(站)，一般采用硅整流器再配“電容儲能熔絲監(jiān)視指示報警儀”就可滿足繼電保護電源的可靠性。另外，可以減輕值班人員平時對熔絲檢查和測量工作，特別當熔絲一有故障，就能夠得到及時處理。
權利要求
1.電容儲能回路缺陷監(jiān)視儀，其特征在于A、設置有二組總熔絲監(jiān)視繼電器電路。B、設置有多分路熔絲監(jiān)視繼電器與總熔絲監(jiān)視繼電器的接點構成的開關起動電路。C、設置有電容儲能的逆止閥監(jiān)視繼電器，由逆止閥二端引入繼電器并與本組分路繼電器其中的二對接點組成的或門電路至負電源，構成一個完整的電路。d、各監(jiān)視繼電器電路具有一個經(jīng)起動可打開的常閉接點，使在正常工作中電路中串入一個限流電阻，使各回路在小電流狀態(tài)下正常工作。E、配置有各熔絲監(jiān)視繼電器的接點構成的組合邏輯電路。
2.按權利要求
1所述的熔絲監(jiān)視報警儀，其特征是總監(jiān)視繼電器和逆止閥監(jiān)視繼電器線圈二端分別并接了一個電容。
3.按權利要求
1所述的電容儲能回路缺陷監(jiān)視儀，其特征是上述的邏輯電路設置分路熔絲熔斷監(jiān)視邏輯電路，在熔絲異常情況下，本身接點只供報警電源，指示電源靠本組其它分路接點提供。
4.按權利要求
1所述的電容儲能回路缺陷監(jiān)視儀，其特征是上述的邏輯電路設置總熔絲異常監(jiān)視，逆止異常監(jiān)視，電容儲能出口熔絲異常監(jiān)視的邏輯電路，它們的指示電源分別是由另一組邏輯電路提供的。
5.由權利要求
4所述的邏輯電路總熔絲異常指示，是與另一組或門常開接點及其本身一組常閉接點組成的與門電路。
6.由權利要求
4所述的邏輯電路逆止閥異常指示，是與另一組或門常開接點和本組總熔絲監(jiān)視繼電器一對常開接點及其本身一組常閉接點組成的與門電路。
7.由權利要求
4所述的邏輯電路電容儲能出口熔絲異常指示，是與另一組或門常開接點和本組總熔絲監(jiān)視繼電器-對常開接點和逆止閥的監(jiān)視繼電器一對常開接點及其本組分路監(jiān)視繼電器其中二個回路的二對接點組成的與門電路。
8.按權利要求
1所述的熔絲監(jiān)視報警儀，其特征是上述的邏輯電路還設置有全所失電及裝置失電，是由二個與門電路來完成。
9.按權利要求
8所述電容儲能回路缺陷監(jiān)視儀，其特征是上述的全所失電，由裝置電源監(jiān)視繼電器的常閉接點與出線監(jiān)視繼電器組其中一對常閉接點和主變組監(jiān)視繼電器的一對常閉接點組成一與門電路。
10.按權利要求
8所述電容儲能回路缺陷監(jiān)視儀，其特征是上述的裝置失電，由電源監(jiān)視繼電器的常閉接點與出線組，主變組的其中一對接點并聯(lián)組成的與門電路。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種電容儲能回路缺陷監(jiān)視儀。適用于繼電保護電源由電容儲能提供的系統(tǒng)。該報警儀的主要特征在于它設置有多組監(jiān)視繼電器，在總監(jiān)視回路上采用特殊要求的繼電器，它的接點與分路監(jiān)視繼電器組成一個開關起動電路，此外還配置有繼電器接點構成的組合邏輯電路。一旦電容儲能回路存在整流器損壞、逆止閥異常、總熔絲異常、各分路熔絲異常、所變失電、電容儲能出口熔絲異常，都能及時指示和報警。
文檔編號G01R31/02GK86100560SQ86100560
公開日1987年11月4日 申請日期1986年4月22日
發(fā)明者姬金富 申請人:姬金富導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan