專利名稱：功率方向繼電器的制作方法
技術領域：
本實用新型是涉及電力系統(tǒng)繼電保護的一種功率方向繼電器。
目前公知的感應型功率方向繼電器，利用電磁感應原理，正向電磁轉(zhuǎn)距與阻力轉(zhuǎn)距相互作用達到使觸點閉合的作用，由于電壓、電流回路感應的影響，有可能造成潛動；另外當電壓過低時，由于電磁轉(zhuǎn)距太小又有拒動的可能(即死區(qū))。此外由于機械結(jié)構復雜，受環(huán)境溫度和振動影響較大，造價也高。
本實用新型的目的就是提供一種功率方向繼電器，使在正方向功率時動作，反向功率時不動作，起到功率保護作用。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種功率方向繼電器，是由電流信號移相電路，電流、電壓矢量乘法器和電壓相位鎖相器構成，其特征在于移相電路的輸入端接電抗變壓器DK的付邊，移相電路的輸出端接乘法器的輸入端，電壓相位鎖相器的輸入端接電壓互感器DY的付邊，其輸出端通過電阻及場效應管輸入到運算放大器A4的負輸入端。
本實用新型進一步的特征在于所述的電流信號移相電路是電抗變壓器DK，運算放大器A1，開關K1、K2，電位器W1、W2，電容器C1及電阻R1～R5構成。
本實用新型再一個特征是所述的電流電壓矢量乘法器是由運算放大器A2、A3、A4，場效應管CK及相應的輔助元件構成；其中A2、A3構成方波發(fā)生器，A4構成低通濾波器。
本實用新型另一個特征在于所述的電壓相位鎖相器是由電壓互感器DY，電壓比較器A6，運算放大器A7及相應的輔助元件構成，其中電壓比較器A6的正相輸入端與電阻R18和雙向穩(wěn)壓管D3的連接點相接，負輸入端接地，輸出端通過電阻R19及電位器W4接場效應管。
本實用新型的工作原理為放大器把已經(jīng)變成電壓信號的電流信號進行移相，電壓信號經(jīng)比較器后變成同相位的方波信號，而與電壓幅值無關，移相后的電流信號與方波信號進行矢量乘積運算，輸出電平經(jīng)比較器后控制繼電器動作。由于有上述電路構造使本實用新型在正方向功率時動作，反方向功率時不動作，起到功率方向保護的作用。
下面結(jié)合說明書附圖
及實施例對本實用新型作進一步闡述附圖為本實用新型的電路原理圖及實施例。
圖中A1～A4、A7為運算放大器，A5、A6為電壓比較器，R1～R23為電阻；C1～C4為電容；D2、D4為二極管；D1、D3為雙向穩(wěn)壓二極管，CK為場效應管；W1～W4為電位器；J為繼電器；DK為電抗變壓器，DY為電壓互感器。
如圖所示，原理主要為三個部分，電流移相，矢量乘法器和電壓相位鎖相器，其工作原理如下以A1構成的移相器將已變成電壓信號的電流信號移相30°或45°后，再輸入到乘法器。以A2～A4，CK為主要元件構成的脈寬調(diào)制模擬乘法器，其中，A2、A3構成方波發(fā)生器，其輸出的方波寬度受電流信號調(diào)制，這輸出的方波控制場效應管(CK)的開斷時間，同時由A6輸出的與電壓信號同步的方波信號通過R19及CK輸入到A4的負輸入端，A4構成低通濾波器，這樣A4的輸出信號V0就有如下關系V0＝KIcos(φ－α)其中K常數(shù)，I電流幅值，φ電流與電壓之間的相位角，α電流移相角。
由上式可知，V0達到某一值，電壓與電流間相位角為α時，電流I為最小，即動作靈敏角為α。另外由公式可見V0與電壓幅值無關，達到了盡量減小死區(qū)的目的。
權利要求1.一種功率方向繼電器，是由電流信號移相電路，電流、電壓矢量乘法器、及電壓相位鎖相器構成，其特征在于移相電路的輸入端接電抗變壓器DK的付邊，移相電路的輸出端接乘法器的輸入端，電壓相位鎖相器的輸入端接電壓互感器DY的付邊，其輸出端通過電阻及場效應管輸入到運算放大器A4的負輸入端。
2.根據(jù)權利要求1所述的功率方向繼電器，其特征在于所述的電流信號移相電路是電抗變壓器DK，運算放大器A1，開關K1、K2，電位器W1、W2，電容C1及電阻R1～R5構成。
3.根據(jù)權利要求1所述的功率方向繼電器，其特征在于所述的電流、電壓矢量乘法器是由運算放大器A2、A3、A4，場效應管CK及相應的輔助元件構成，其中A2、A3構成方波發(fā)生器，A4構成低通濾波器。
4.根據(jù)權利要求1所述的功率放向繼電器，其特征在于所述的電壓相位鎖相器是由電壓互感器DY、電壓比較器A6，運算放大器A7及相應的輔助元件構成，其中電壓比較器A6的正相輸入端與電阻R18和雙向穩(wěn)壓管D3的連接點相接，負輸入端接地，輸出端通過電阻R19及電位器W4接場效應管。
專利摘要一種功率方向繼電器，是由電流信號移相電路、電流、電壓矢量乘法器和電壓相位鎖相器構成。電流信號通過放大器進行移相，電壓信號經(jīng)比較器后變成同相位的方波信號，而與電壓幅值無關，移相后的電流信號與方波信號進行矢量乘積運算，輸出電平經(jīng)比較器后控制繼電器動作。由于采用了上述電路，使在正方向功率時動作，反方向功率時不動作，起到功率方向保護作用。本裝置是電子技術在電工領域的應用。
文檔編號H01H53/00GK2172911SQ93232888
公開日1994年7月27日 申請日期1993年12月28日 優(yōu)先權日1993年12月28日
發(fā)明者涂大石, 李安琪 申請人:北京開關廠通用電氣自動化研究所