專利名稱：高靈敏度ct開路保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力線路設(shè)備保護(hù)裝置，特別是涉及一種高靈敏度CT開路保護(hù)裝置。
二.
背景技術(shù)：
電力線路的安全運(yùn)行，關(guān)系到國(guó)計(jì)民生，關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人員的安全。電流互感器是為檢測(cè)儀表及控制設(shè)施，提拱能夠反映系統(tǒng)相應(yīng)電流參數(shù)的一種設(shè)施，電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行十分重要，運(yùn)行規(guī)呈規(guī)定......運(yùn)行中，電流互感器CT二次側(cè)回路不能開路，一旦開路會(huì)產(chǎn)生幾千甚至幾萬伏的高電壓，危及工作人員及儀器、儀表安全，使控制系統(tǒng)混亂，造成大面積停電，使國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活受到嚴(yán)重影響，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患，甚至造成重大事故。資料表明開路屢有發(fā)生，導(dǎo)致了不必要的設(shè)備損壞和人身傷亡。
2004年4月 實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)CT開路電壓高得驚人。
實(shí)驗(yàn)電路參見圖8，采用變壓器為50/5，在CT原邊輸入2A，副邊接近開路情況下測(cè)試點(diǎn)參見圖8。
測(cè)出的波形參見附圖9所示，測(cè)得峰值電壓達(dá)到μ＝200mv/div×3div×10×40×106/(10×103)＝24000V上述測(cè)量結(jié)果表明當(dāng)輸入電路的電流為2A時(shí)，CT開路電壓高達(dá)2.4萬伏，若輸入電流提高幾倍，則CT開路電壓可高達(dá)幾萬伏，甚至幾十萬伏。這是多么驚人的數(shù)據(jù)?。≌f明CT開路可造成的危害有多么嚴(yán)重，其破壞性是多么的驚人。
由于電流互感器副邊開路時(shí)，U＝RSN2√I0N1，可以看出，勵(lì)磁電流越大，峰值電壓就越高。
在現(xiàn)實(shí)生活中，CT開路，給局部地方和單位，造成嚴(yán)重?fù)p失和人身事故，請(qǐng)看表一表一CT二次側(cè)開路在某些地方造成重大損失部分統(tǒng)計(jì)資料

針對(duì)這些問題，幾十年來，許多工程技術(shù)人員做了許多有益的工作，例如實(shí)用新型類申請(qǐng)?zhí)?9216913.3，公告號(hào)CN 2074493U，實(shí)用新型名稱電流互感器開路保護(hù)裝置；申請(qǐng)?zhí)?9212181.7 CN2397583Y，實(shí)用新型名稱電流互感器開路保護(hù)器；申請(qǐng)?zhí)?0229882.1 CN2602531Y實(shí)用新型名稱電流互感器二次側(cè)開路保護(hù)器；申請(qǐng)?zhí)?9214912.4 CN2058539U，實(shí)用新型名稱電力電流變換器可控硅開路保護(hù)器等，雖然目前一些保護(hù)裝置投入使用后產(chǎn)生一定效果，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了貢獻(xiàn)，但目前CT開路保護(hù)裝置還存在問題(1)保護(hù)動(dòng)作反應(yīng)緩慢。目前有的保護(hù)器信號(hào)測(cè)量部分采用整流濾波電路，其信號(hào)電壓的建立依靠時(shí)間積累來實(shí)現(xiàn)，勢(shì)必延長(zhǎng)啟動(dòng)保護(hù).時(shí)間，不能及時(shí)實(shí)施保護(hù)。
(2)當(dāng)正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)二次測(cè)量?jī)x表及保護(hù)裝置有影響，CT二次側(cè)電壓高低與副邊阻抗、CT的變比及負(fù)荷大小有關(guān)，而目前有的保護(hù)電路輸入端有較大的分流作用，投入使用后二次電壓降低，使儀表測(cè)量不準(zhǔn)，繼電保護(hù)靈敏度下降，造成需要實(shí)施保護(hù)時(shí)保護(hù)設(shè)備不動(dòng)作。
調(diào)查資料表二某市供電公司變電站CT端口電壓測(cè)量值(電流為有效值)110KV

10KV

從表中可以看出，在一定負(fù)荷下，同一線路上，不同副邊電壓的有效值離散性較大，電壓的大小隨負(fù)荷波動(dòng)。
(3)工頻電壓閥值不高，抗干擾能力差，正常工作時(shí)減少計(jì)量，一次系統(tǒng)短路時(shí)相當(dāng)于人為閉鎖繼電保護(hù)，有些保護(hù)電路的閥值是靠與光隔輸入端串聯(lián)的線性電阻來實(shí)現(xiàn)的，線性電阻選取不合適，會(huì)降低靈敏度、閥值低。一次系統(tǒng)短路是很嚴(yán)重的故障，如不馬上排除后果不堪設(shè)想，一次系統(tǒng)短路電流經(jīng)CT變換為二次系統(tǒng)很大電流，以至產(chǎn)生很大的電壓量。
某設(shè)計(jì)院配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算表表三1、常見電壓等級(jí)電流互感器的基本參數(shù)(電流量為有效值)

2、電流互感器二次線圈的阻抗1).0.38kV電流互感器二次線圈的阻抗(僅為典型數(shù)據(jù))LM-0.5型0.8歐姆(功率因數(shù)為0.8，準(zhǔn)確等級(jí)為1～3級(jí))；LQG-0.5型5～800A0.4歐姆(準(zhǔn)確等級(jí)為0.5級(jí))；0.6歐姆(準(zhǔn)確等級(jí)為1級(jí))。
2).10kV電流互感器二次線圈的阻抗(僅為L(zhǎng)A-10型典型數(shù)據(jù))

3).35kV電流互感器二次線圈的阻抗(僅為L(zhǎng)CZ-35型典型數(shù)據(jù))

4).110kV電流互感器額定輸出(僅為L(zhǎng)R(B)1-110型典型數(shù)據(jù))

從以上資料可以看出，即使在CT副邊正常時(shí)，電力系統(tǒng)一次線路短路時(shí)，CT副邊也將產(chǎn)生高于正常幾十倍以上的電壓，由于現(xiàn)有的CT開路保護(hù)裝置閥值低，使CT開路保護(hù)裝置動(dòng)作，人為閉鎖繼電保護(hù)裝置，產(chǎn)生的嚴(yán)重后果不堪設(shè)想。另外，目前二次側(cè)開路保護(hù)器還存在靈敏度不高，技術(shù)性能離散性大，不可靠；有的CT開路保護(hù)器，器件要求苛刻，不現(xiàn)實(shí)；CT工作狀態(tài)無法顯示，操作不方便；無通訊功能，不能與變、配電綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)連接；功耗高，浪費(fèi)電能等問題。
三.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的互感器二次側(cè)開路保護(hù)裝置存在的問題，提高保護(hù)裝置靈敏度和可靠性，設(shè)計(jì)出高靈敏度CT開路保護(hù)裝置。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種高靈敏度CT二次側(cè)開路保護(hù)裝置，含有信號(hào)采樣輸入放大電路，邏輯電路，執(zhí)行保護(hù)電路，電壓輸入經(jīng)采樣壓敏電阻，與信號(hào)輸入放大電路輸入端、執(zhí)行保護(hù)電路的輸出端和CT二次側(cè)繞組輸出端并聯(lián)，信號(hào)輸入放大電路輸出端連接邏輯電路輸入端，邏輯電路的輸出端接執(zhí)行電路的輸入端。
邏輯電路中與非門電路1的輸出端連接顯示電路，在邏輯電路的另一輸入端與地之間，連接復(fù)位電路。
邏輯電路中與非門電路4的輸出端連接輸入端并接的與非門電路5的輸入端，與非門電路5的輸出端接綜合自動(dòng)化控制電路。
信號(hào)采樣輸入放大電路包括采樣、整流、光電隔離、信號(hào)放大，信號(hào)輸入經(jīng)壓敏電阻X101、整流橋BZ01輸出接光電隔離器U101，U101集電極接+5V直流電源，并經(jīng)電阻R102接放大三極管T101集電極，U101的發(fā)射極經(jīng)限流電阻R101接放大三極管T101基極，T101發(fā)射極接地。本保護(hù)裝置電路設(shè)計(jì)中將壓敏電阻X101放在了信號(hào)輸入電路的前端，對(duì)消除過電壓、減少分流起可靠作用。
邏輯電路包括由與非門電路1和2交叉耦合構(gòu)成的RS觸發(fā)器，和由與非門電路3和4各自的輸入端短接后，分別同與非門電路1和2的輸出端連接，構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路，與非門電路采用74LS00或CC4011。
執(zhí)行電路包括復(fù)合三極管、電磁繼電器，復(fù)合三極管T102其基極連接與非門電路4的輸出端，發(fā)射極通過電阻R103與三極管T103基極連接，集電極與+5V直流和繼電器線圈連接，T103集電極與繼電器線圈另一端連接，發(fā)射極與地連接，繼電器線圈與一個(gè)二極管并聯(lián)，二極管正極與T103集電極連接，二極管負(fù)極與+5V直流連接，繼電器常開觸點(diǎn)與CT二次側(cè)輸出的端并聯(lián)。復(fù)位電路包括觸摸按鈕AN、電容C1、電阻R1、斷路器的附助常閉觸點(diǎn)DK并聯(lián)后一端接地，另一端接與非門電路2的另一輸入端和R2的一端，R2的另一端接+5V直流。顯示電路包括輸入端并接后，同與非門電路1的輸出端連接的與非門電路3，其輸出端經(jīng)電阻R104與發(fā)光二極管D103負(fù)極連接，D103正極接+5直流電源。
執(zhí)行電路還有以下方案采用兩個(gè)反向并聯(lián)的可控硅，且與CT二次側(cè)輸出端并聯(lián)，2個(gè)單向可控硅柵極，分別經(jīng)二極管，經(jīng)電阻同與非門電路4的輸出端連接。
執(zhí)行電路還有另一方案采用固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器受控端經(jīng)一電阻同與非門電路4的輸出端連接，輸出執(zhí)行端并聯(lián)于CT二次側(cè)繞組輸出端。
本發(fā)明的積極有益效果1.本發(fā)明的電路中把采樣壓敏電阻X101設(shè)置在輸入電路前端，當(dāng)CT二次側(cè)開路時(shí)，能快速消除CT二次側(cè)產(chǎn)生的過電壓，在正常運(yùn)行時(shí)，減少CT二次側(cè)分流，消除了正常情況下保護(hù)裝置對(duì)CT二次回路儀表及繼電保護(hù)的影響。
2.本發(fā)明的保護(hù)裝置靈敏度高。從本裝置整機(jī)實(shí)驗(yàn)三，二次電流測(cè)定結(jié)果，可以得出這樣的結(jié)論電流互感器的變比越大，動(dòng)作越靈敏，而電力系統(tǒng)、配電系統(tǒng)中的電流互感器的變比一般都在200/5及以上，因此可以保證本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中的高靈敏度。
3.抗干擾能力強(qiáng)。從本裝置整機(jī)實(shí)驗(yàn)四動(dòng)作電壓測(cè)定實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)六電流沖擊實(shí)驗(yàn)、耐壓沖擊實(shí)驗(yàn)，可以看出CT正常運(yùn)行中，本保護(hù)裝置在受到倒閘、短路電流在CT副邊產(chǎn)生的干擾等不良因素時(shí)，仍可正常運(yùn)行。本裝置整體設(shè)計(jì)采用閉環(huán)形式，每一路間分離，采用金屬外殼，具有抗干擾能力和屏蔽外界電磁場(chǎng)能力。
4.本發(fā)明具有通訊功能，加裝了信號(hào)傳輸接口，可與變配電綜合自動(dòng)控制電路連接，實(shí)現(xiàn)與綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，使自動(dòng)化程度大大提高。
5.本發(fā)明CT開路保護(hù)裝置對(duì)于在多回路保護(hù)中適應(yīng)能力強(qiáng)，可隨CT二次繞組數(shù)量的多少任意擴(kuò)展，十分靈活。
6.本裝置全部采用電子元件，電路設(shè)計(jì)合理，功耗低，經(jīng)久耐用，含有故障狀態(tài)指示，操作使用更為直觀，方便。
下面通過對(duì)本保護(hù)裝置的整機(jī)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步證實(shí)本發(fā)明裝置的安全可靠性實(shí)驗(yàn)二直流電阻的測(cè)量(輸入阻抗的測(cè)量)1.測(cè)量目的間接估計(jì)CT開路保護(hù)裝置對(duì)測(cè)量?jī)x表、計(jì)量裝置、繼電保護(hù)裝置的分流作用。
2.測(cè)量步驟用數(shù)字萬用表(電阻檔最大量程20MΩ，表內(nèi)電池9V)測(cè)量輸入電阻?；Q兩表棒，觀察其數(shù)據(jù)有無差別，記下每一次測(cè)量結(jié)果。
3.測(cè)量結(jié)果
(3)測(cè)量結(jié)果

通過測(cè)量可以看出，本裝置輸入端直流電阻為20M歐，已達(dá)到測(cè)試萬用表電阻檔最大量程，近似開路?？梢员ＷC實(shí)際運(yùn)行中對(duì)二次回路不會(huì)有影響，基本不會(huì)產(chǎn)生分流。
實(shí)驗(yàn)三動(dòng)作二次電流的測(cè)定1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)量CT開路保護(hù)裝置靈敏度。
2.實(shí)驗(yàn)電路參見圖103.實(shí)驗(yàn)步驟(1)選定CT的變比，按實(shí)驗(yàn)電路圖接好線。
(2)通電前，先將調(diào)壓器置零位置，倒閘K處于斷開位置。
(3)接通220V電源，CT開路保護(hù)裝置的電源指示燈發(fā)綠光，“顯示CT工作狀態(tài)燈”處于熄滅狀態(tài)。
(4)旋動(dòng)調(diào)壓器調(diào)壓手柄，緩慢增加電壓，觀察CT開路保護(hù)裝置的工作狀態(tài)。
(5)逐步增加調(diào)壓器輸出電壓，當(dāng)被測(cè)的一路“顯示CT工作狀態(tài)燈”發(fā)紅光時(shí)，說明CT開路保護(hù)裝置被測(cè)的一路已工作，將CT副邊繞組短路，記下此時(shí)CT二次電流。
(6)換幾種變比，重復(fù)以上步驟，記錄測(cè)量結(jié)果。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果(4).試驗(yàn)結(jié)果

續(xù)表(4)

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，電流互感器的變比越大，二次動(dòng)作電流越小，這與電流互感器的結(jié)構(gòu)所決定的因素是分不開的。從中可以得出這樣的結(jié)論電流互感器的變比越大，動(dòng)作越靈敏，而電力系統(tǒng)、配電系統(tǒng)中的電流互感器的變比一般取200/5以上，可以保證在實(shí)際應(yīng)用中的高靈敏度。
實(shí)驗(yàn)四動(dòng)作電壓的測(cè)定(實(shí)驗(yàn)電路參見圖11)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)量CT開路保護(hù)裝置的抗干擾能力。
2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)選定CT的變比，按實(shí)驗(yàn)電路圖接好線。
(2)通電前，先將調(diào)壓器置零位置，倒閘K處于斷開位置。
(3)接通220V電源，CT開路保護(hù)裝置的電源指示燈發(fā)綠光，“顯示CT工作狀態(tài)燈”處于熄滅狀態(tài)。
(4)旋動(dòng)調(diào)壓器調(diào)壓手柄，緩慢增加電壓，用示波器觀察CT副邊波形。
(5)逐步增加調(diào)壓器輸出電壓，當(dāng)被測(cè)的一路“顯示CT工作狀態(tài)燈”發(fā)紅光的臨界狀態(tài)時(shí)，記錄此時(shí)CT副邊電壓波形，換算成電壓值。
(6)換幾種變比，重復(fù)以上步驟，記錄測(cè)量結(jié)果。
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從實(shí)驗(yàn)來看，本裝置動(dòng)作電壓均在350V左右，閥值穩(wěn)定，對(duì)比表三，完全可以躲過一次短路對(duì)二次回路的影響，本裝置抗干擾能力很強(qiáng)。
實(shí)驗(yàn)五復(fù)位功能測(cè)定上電自動(dòng)復(fù)位電路測(cè)量實(shí)驗(yàn)步驟將CT開路保護(hù)裝置通電，觀察四路“顯示CT工作狀態(tài)燈”的發(fā)光情況，若不發(fā)光，說明上電自動(dòng)復(fù)位電路工作正常，否則，說明不具備上電自動(dòng)復(fù)位功能，然后切斷電源。間隔30秒，進(jìn)行下一次測(cè)量，重復(fù)十次，記錄其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下

從測(cè)試來看，本裝置上電自動(dòng)復(fù)位電路工作正常。
實(shí)驗(yàn)六倒閘操作對(duì)保護(hù)裝置的影響(一)電流電擊的實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康哪M輸電帶負(fù)荷合閘，檢驗(yàn)CT開路保護(hù)裝置的抗干擾能力。如果在此過程中CT開路保護(hù)裝置動(dòng)作，則屬于在正常工作條件下人為因素短接CT副邊繞組，將造成人為少計(jì)量電。
2.實(shí)驗(yàn)電路圖見圖12。
3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)選用5/5變比的電流互感器，按圖11接好線，K1斷開，K2閉合。
(2)K1閉合接通電源，旋動(dòng)調(diào)壓器調(diào)壓手柄，緩慢增加電壓，使CT副邊輸出5A電流。
(3)斷開K1，觀察CT開路保護(hù)裝置是否動(dòng)作。
(4)閉合K1，觀察CT開路保護(hù)裝置是否動(dòng)作。
(5)重復(fù)(3)、(4)步驟，記下實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從實(shí)驗(yàn)來看，進(jìn)行上述步驟操作后，本CT開路保護(hù)裝置均無動(dòng)作，說明運(yùn)行中本裝置可以抵抗倒閘操作的影響。
(二)耐壓沖擊實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康哪M輸電線路短路故障合閘、分閘，檢驗(yàn)CT開路保護(hù)裝置的抗擊短路電流在CT副邊產(chǎn)生電壓干擾能力。如果在此過程中CT開路保護(hù)裝置動(dòng)作，則屬于在正常工作條件下人為因素短接CT副邊繞組，將造成人為閉鎖繼電保護(hù)裝置。
2.實(shí)驗(yàn)電路圖見圖133.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)選用一定變比的電流互感器，按圖12接好線。
(2)K2斷開，K1閉合接通電源，旋動(dòng)調(diào)壓器調(diào)壓手柄，緩慢增加電壓，使調(diào)壓器輸出電壓有效值為230V。
(3)閉合K2，觀察CT開路保護(hù)裝置是否動(dòng)作。
(4)斷開K2，觀察CT開路保護(hù)裝置是否動(dòng)作。
(5)重復(fù)(3)、(4)步驟，實(shí)驗(yàn)幾次記下實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從實(shí)驗(yàn)來看，進(jìn)行上述步驟操作后，本裝置均無動(dòng)作，說明本裝置能夠躲過一次短路電流對(duì)二次回路的影響。抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行安全。
以上實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備(1)示波器TEKRONIX TDS 460A FOURCHANNEL DIGITIZINGOSCILOSCOPE 400NHZ 100MS/S(2)T調(diào)壓器型號(hào)TDSGA 220V/0～250V(3)CT聯(lián)通精密電流互感器，標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)ZBP097-82，型號(hào)HL62-1(4)滑線電阻7A，10Ω；1.7A，85Ω(5)電流表T51-A2.5/5，0.5級(jí)(6)數(shù)字萬用表DIGITAL MULTIMETER DY2101(7)按鈕開關(guān)LA4-2HAC 500V 5A(即實(shí)驗(yàn)中的K1)(8)被測(cè)設(shè)備高精度CT開路保護(hù)裝置通過上述一系列實(shí)驗(yàn)證明本發(fā)明輸入阻抗大，運(yùn)行中對(duì)二次回路無影響，不會(huì)產(chǎn)生分流，靈敏度高，能夠抵抗一次系統(tǒng)短路、倒閘對(duì)二次系統(tǒng)的影響，抗各種干擾能力強(qiáng)，能夠在CT二次回路中安全、可靠運(yùn)行。可作為CT二次側(cè)開路保護(hù)較理想的設(shè)備。
四.


圖1高靈敏度CT開路保護(hù)裝置基本電路原理2高靈敏度CT開路保護(hù)裝置電路示意圖之一圖3高靈敏度CT開路保護(hù)裝置電路示意圖之二圖4高靈敏度CT開路保護(hù)裝置電路示意圖之三圖5高靈敏度CT開路保護(hù)裝置電路示意圖之四圖6高靈敏度CT開路保護(hù)裝置電路示意圖之五圖7高靈敏度CT開路保護(hù)裝置電路示意圖之六圖8本發(fā)明CT開路電壓波形測(cè)量電路圖9本發(fā)明CT開路電壓實(shí)測(cè)波形10本發(fā)明整機(jī)二次動(dòng)作電流測(cè)量電路圖11本發(fā)明整機(jī)二次動(dòng)作電壓測(cè)量電路圖12本發(fā)明整機(jī)電流沖擊實(shí)驗(yàn)電路圖13本發(fā)明整機(jī)耐壓沖擊實(shí)驗(yàn)電路五.
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一參見圖1，CT正常工作時(shí)，副邊繞組輸入電壓較低，壓敏電阻X101處于斷開狀態(tài)，整流橋BZ101無輸出，光電隔離器U01輸入端二極管無電流，輸出端無輸出，T101截止，T101集電極呈高電位，與非門1輸出端處于低電位，與非門2輸出端呈高電位，送給兩個(gè)輸入端并聯(lián)的驅(qū)動(dòng)電路與非門4，與非門4輸出為低電位，T102、T103截止，與CT副邊繞組并聯(lián)的JD101常開觸點(diǎn)仍然斷開。當(dāng)CT副邊開路時(shí)，CT副邊輸出電壓瞬時(shí)很高，壓敏電阻X101處于瞬間導(dǎo)通狀態(tài)，整流橋BZ101有輸出，光電隔離器U01輸入端有電流，U01有輸出，T101處于導(dǎo)通狀態(tài)，T101集電極處于低電位，與非門1輸出高電平，與非門2輸出低電平，與非門電路4輸出高電平，送T102，使其發(fā)射極有信號(hào)輸出送T103，T103導(dǎo)通，繼電器JD101線圈有電流，常開觸點(diǎn)吸合，將CT副邊短路，實(shí)施保護(hù)，消除高電壓。同時(shí)由于RS觸發(fā)器本身的自保功能，使CT副邊一直處于短路狀態(tài)，直到開路故障排除。
在本實(shí)施例中，由于將壓敏電阻X101放在了輸入電路之前，根據(jù)其特性，輸入電壓未達(dá)到其導(dǎo)通電壓之前呈開路狀態(tài)，阻抗趨于無窮大，所以當(dāng)CT正常工作時(shí)本保護(hù)器端口基本呈開路狀態(tài)，對(duì)CT二次回路基本不產(chǎn)生分流，不影響CT二次回路的正常運(yùn)行，可以躲過一次系統(tǒng)開、合閘，甚至短路對(duì)CT二次回路的影響。
在本實(shí)施例中，由于設(shè)置了R-S觸發(fā)電路，采用了數(shù)字集成電路，大大提高了動(dòng)作靈敏度和工作穩(wěn)定性。
實(shí)施例二參見圖2，本實(shí)施例在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，本實(shí)施例中編號(hào)與實(shí)施例一相同的，代表元器件相同，其工作原理、狀態(tài)、功能、相同，不再重述，其不同的是與非門1的輸出端同與非門3的輸入端連接，與非門3的兩個(gè)輸入端并接，與非門3的輸出端經(jīng)電阻R104與發(fā)光二極管D103負(fù)極連接，D103正極接+5V直流，組成顯示電路。當(dāng)CT開路時(shí)，與非門1輸出高電位，與非門3輸出低電位，D103有電流顯示開路CT的組別及繞組編號(hào)。按鈕AN兩端斷路器常閉觸點(diǎn)DK、電容C1、電阻R1并聯(lián)，R1、R2、C1組成上電復(fù)位電路，DK、R2組成斷路器斷開自動(dòng)復(fù)位電路，復(fù)位按鈕AN、R2組成手動(dòng)復(fù)位電路，復(fù)位電路的功能是將R-S觸發(fā)器自動(dòng)清零。按鈕AN可以檢測(cè)CT開路故障是否排除。
實(shí)施例三參見圖3，本實(shí)施例是在實(shí)施例一、二的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，圖中編號(hào)與實(shí)施例一、二相同的，代表元器件相同，其工作原理、狀態(tài)、功能相同，不再重述，其不同的是在與非門電路4的輸出端同輸入端并接后的與非門電路5的輸入端連接，與非門電路5的輸出端連接綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)，提高了本發(fā)明的自動(dòng)化程度。
實(shí)施例四參見圖4，本實(shí)施例是在實(shí)施例一、二的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，圖中編號(hào)與實(shí)施例一、二相同的，代表元器件相同，其工作原理、狀態(tài)、功能、相同，不再重述，其不同的是將原執(zhí)行電路中主要元器件做了等同替換，用兩個(gè)反向并聯(lián)的單向可控硅T104、T105與CT二次側(cè)輸出端并聯(lián)，T104、T105的柵極分別經(jīng)二極管、電阻同與非門電路4的輸出端連接。
實(shí)施例五參見圖5，本實(shí)施例是在實(shí)施例四的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，圖中編號(hào)與實(shí)施例四相同的，代表元器件相同，其工作原理、狀態(tài)、功能、相同，不再重述，其不同的是在與非門電路4的輸出端同輸入端并接后的與非門電路5的輸入端連接，與非門電路5的輸出端連接綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)，提高了本發(fā)明的自動(dòng)化程度。
實(shí)施例六參見圖6，本實(shí)施例是在實(shí)施例一、二的基礎(chǔ)上，將原執(zhí)行電路主要元器件做了等同替換，本實(shí)施例中，編號(hào)和實(shí)施例一、二相同的，代表元?dú)饧?，其工作原理、狀態(tài)、功能相同，不再重述，其不同的是采用故態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器受控端經(jīng)一電阻同非門電路4的輸出端連接，輸出執(zhí)行端并聯(lián)于CT二次側(cè)繞組輸出端。
實(shí)施例七參見圖7，本實(shí)施例是在實(shí)施例六的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，圖中編號(hào)與實(shí)施例六相同的，代表元器件相同，其工作原理、狀態(tài)、功能相同，不再重述，其不同的是在與非門電路4的輸出端同輸入端并接后的與非門電路5的輸入端連接，與非門電路5的輸出端連接綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)，提高了本發(fā)明的自動(dòng)化程度。
權(quán)利要求
1.一種高靈敏度CT開路保護(hù)裝置，含有信號(hào)輸入采樣放大電路、邏輯電路、執(zhí)行保護(hù)電路，其特征是電壓輸入端經(jīng)采樣壓敏電阻，與信號(hào)輸入放大電路輸入端、執(zhí)行保護(hù)電路的輸出端與CT二次側(cè)繞組輸出端并聯(lián)，信號(hào)輸入放大電路輸出端連接邏輯電路的輸入端，邏輯電路的輸出端接入執(zhí)行保護(hù)電路的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置，其特征是還含有在邏輯電路中與非門電路1的輸出端連接顯示電路，在邏輯電路的另一輸入端與地之間，連接復(fù)位電路。
3.根椐權(quán)利要求1或2所述CT開路保護(hù)裝置，其特征是信號(hào)輸入采樣放大電路包括采樣、整流、光電隔離、信號(hào)放大，信號(hào)輸入經(jīng)壓敏電阻X101，整流橋堆BZ101輸出接光電隔離器U101，U101的集電極接+5V直流電源，并經(jīng)電阻R102接放大三極管T101集電極，U101的發(fā)射極經(jīng)限流電阻R101接放大三極管T101基極，T101發(fā)射極接地，邏輯電路包括由與非門電路1和2各自的輸出端和一個(gè)輸入端，雙方反接構(gòu)成的RS觸發(fā)器，和由與非門電路3和4各自的輸入端短接后，分別同與非門電路1和2的輸出端連接，構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路，與非門集成電路采用74LS系列或者CC40系列如，74LS00，或74LS20，或CC4011，或CC4082，執(zhí)行電路包括復(fù)合三極管、電磁繼電器，復(fù)合三極管T102其基極連接與非門電路4的輸出端，發(fā)射極通過電阻R103與三極管T103基極連接，集電極與+5V直流和繼電器線圈連接，T103集電極與繼電器線圈另一端連接、發(fā)射極與地連接，繼電器線圈與一個(gè)二極管并聯(lián)，二級(jí)管正極與T103集電極連接，二極管負(fù)極與+5V直流連接，繼電器常開觸點(diǎn)與CT二次側(cè)輸出端并聯(lián)，復(fù)位電路包括觸摸按鈕AN、電容C1、電阻R1、斷路器的附助常閉觸點(diǎn)DK并聯(lián)后一端接地，另一端接與非門電路2的另一輸入端和R2的一端，R2的另一端接+5V直流，顯示電路包括輸入端并接后，同與非門電路1的輸出端連接的與非門電路3，其輸出端經(jīng)電阻R104與發(fā)光二極管D103負(fù)極連接，D103正極接+5V直流電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開路保護(hù)裝置，其特征是與非門電路4的輸出端接輸入端并接的與非門電路5的輸入端，與非門電路5的輸出端接綜合自動(dòng)化控制電路輸入端，與非門電路可采用74LS00，或CC4082集成電路，或分立元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開路保護(hù)裝置，其特征是執(zhí)行保護(hù)電路包括2個(gè)反向并聯(lián)的單向可控硅，且與CT二次側(cè)輸出端并聯(lián)，2個(gè)單向可控硅柵極，分別經(jīng)二極管，經(jīng)電阻同與非門電路4的輸出端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的保護(hù)裝置，其特征是與非門電路4輸出端同時(shí)接輸入端并接的與非門電路5的輸入端，與非門電路5的輸出端，接綜合自動(dòng)化控制電路輸入端，與非門電路可采用74LS00，或CC4011集成電路，或分立元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開路保護(hù)裝置，其特征是執(zhí)行保護(hù)電路包括固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器受控端經(jīng)一電阻同與非門電路4的輸出端連接，輸出執(zhí)行端并聯(lián)于CT二次側(cè)繞組輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的保護(hù)裝置，其特征是與非門電路4的輸出端同時(shí)接輸入端并接的與非門電路5的輸入端，與非門電路5的輸出端接綜合自動(dòng)化控制電路輸入端，與非門電路可采用74LS00，或CC4011集成電路，或分立元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電力線路設(shè)備保護(hù)裝置，特別是涉及一種高靈敏度CT開路保護(hù)裝置，本保護(hù)裝置含有信號(hào)輸入采樣放大電路、邏輯電路、執(zhí)行保護(hù)電路。電壓輸入端經(jīng)采樣壓敏電阻，與信號(hào)輸入放大電路輸入端、執(zhí)行保護(hù)電路的輸出端與CT二次側(cè)繞組輸出端并聯(lián)，信號(hào)輸入放大電路輸出端連接邏輯電路輸入端，邏輯電路的輸出端接入執(zhí)行保護(hù)電路的輸入端。本裝置還設(shè)有CT開路故障組別顯示，及同變、配電綜合自動(dòng)化控制電路連接的端口，還可根據(jù)需要進(jìn)行多路擴(kuò)容。當(dāng)CT開路時(shí)，本裝置能瞬時(shí)將CT二次繞組端口短路，避免產(chǎn)生高壓對(duì)儀器、儀表、繼電保護(hù)設(shè)施的破壞及操作人員的傷亡。該裝置電路布局合理，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇合適，靈敏度高，安全可靠，是CT二次側(cè)開路的理想保護(hù)裝置，具有顯著經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
文檔編號(hào)H02H7/00GK1585223SQ20041001029
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月24日
發(fā)明者靳建峰 申請(qǐng)人:靳建峰