專(zhuān)利名稱(chēng)：保護(hù)變壓器的繼電器和方法及帶繼電器的變壓器保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保護(hù)變壓器的繼電器和方法，更具體地，涉及ー種能夠防止在變壓器的變比被不正確地設(shè)定時(shí)發(fā)生的故障的用于保護(hù)變壓器的繼電器和方法，以及ー種具有所述繼電器的變壓器保護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常規(guī)的變壓器保護(hù)用繼電器被配置為允許用戶(hù)來(lái)設(shè)定變壓器的變比。也就是，用戶(hù)設(shè)定變壓器的電壓比以及一次電流變壓器和二次電流變壓器之間的電流比。實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)以使得輸入到一次電流變壓器和二次電流變壓器中的不同電量相等。基于相同水平的電量，變壓器保護(hù)用繼電器判定是否已發(fā)生事故。然而，常規(guī)的變壓器保護(hù)用繼電器會(huì)具有下述問(wèn)題。當(dāng)由于用戶(hù)錯(cuò)誤等導(dǎo)致電壓比和電流比(變比)已經(jīng)被不正確地設(shè)定時(shí)，該繼電器會(huì)發(fā)生故障。

發(fā)明內(nèi)容
因而，詳細(xì)說(shuō)明書(shū)的ー個(gè)方案是提供一種能夠通過(guò)基于內(nèi)部算法來(lái)判定變壓器的變比是否已經(jīng)被正確地設(shè)定從而防止變壓器的故障的用于保護(hù)變壓器的繼電器和方法，以及具有所述繼電器的變壓器保護(hù)系統(tǒng)。詳細(xì)說(shuō)明書(shū)的另ー個(gè)方案是提供一種能夠通過(guò)基于內(nèi)部算法來(lái)判定變壓器的變比是否已經(jīng)被正確地設(shè)定、并且通過(guò)向用戶(hù)通知判定的結(jié)果從而重新設(shè)定變比的用于保護(hù)變壓器的繼電器和方法，以及具有所述繼電器的變壓器保護(hù)系統(tǒng)。為了獲得如在此具體表達(dá)的和寬泛描述的上述的和其它的優(yōu)勢(shì)以及根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的目的，提供一種變壓器保護(hù)用繼電器，所述繼電器包括輸入模塊，其被配置為輸入變壓器的電壓比以及與變壓器連接的一次電流變壓器和二次電流變壓器之間的電流比；以及控制模塊，其被配置為基于所述電壓比和所述電流比來(lái)判定所述變壓器是否已經(jīng)被正確地設(shè)定。所述變壓器保護(hù)用繼電器還可包括輸出模塊，所述輸出模塊被配置為向外部輸出判定的結(jié)果。所述控制模塊可被配置為如果電壓比乘以電流比所獲得的值在預(yù)定范圍之外，則判定出所述變壓器已經(jīng)被不正確地設(shè)定。為了獲得如在此具體表達(dá)的和寬泛描述的上述以及其它的優(yōu)勢(shì)以及根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的目的，還提供了ー種使用變壓器保護(hù)用繼電器的變壓器保護(hù)方法，所述方法包括接收變壓器的電壓比以及與所述變壓器連接的一次電流變壓器和二次電流變壓器之間的電流比；以及基于所述電壓比和所述電流比來(lái)判定所述變壓器是否已經(jīng)被正確地設(shè)定。所述方法可進(jìn)ー步包括向外部輸出判定的結(jié)果。判定所述變壓器是否已經(jīng)被正確地設(shè)定的步驟可以包括將電壓比乘以電流比所獲得的值與預(yù)定范圍進(jìn)行比較；如果比較的結(jié)果是所述值在預(yù)定范圍之內(nèi)，則判定出所述變壓器已經(jīng)被正確地設(shè)定；以及如果比較的結(jié)果是所述值在預(yù)定范圍之外，則判定出所述變壓器已經(jīng)被不正確地設(shè)定。為了獲得如在此具體表達(dá)的和寬泛描述的上述和其它的優(yōu)勢(shì)以及根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的目的，還提供一種變壓器保護(hù)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括變壓器，其具有預(yù)定的電壓比，并且被配置為轉(zhuǎn)換輸入側(cè)供電單元的電壓且將經(jīng)轉(zhuǎn)換的電壓提供給輸出側(cè)供電単元；分別與變壓器的輸入側(cè)和輸出側(cè)連接的一次電流變壓器和二次電流變壓器；用戶(hù)設(shè)定接收單元，其配置為接收變壓器的電壓比以及一次電流變壓器和二次電流變壓器之間的電流比；以及繼電器，其被配置為基于所述電壓比和所述電流比來(lái)判定所述變壓器是否已經(jīng)被用戶(hù)正確地設(shè)定。所述變壓器保護(hù)系統(tǒng)可進(jìn)ー步包括輸入側(cè)開(kāi)關(guān)，其設(shè)置在變壓器和一次電流變壓器處，并且被配置為根據(jù)斷開(kāi)信號(hào)來(lái)使變壓器和一次電流變壓器斷開(kāi)；以及輸出側(cè)開(kāi)關(guān)，其設(shè)置在變壓器和二次電流變壓器處，并且被配置為根據(jù)斷開(kāi)信號(hào)來(lái)使變壓器和二次電流變壓器彼此斷開(kāi)。所述繼電器可被配置為向外部通知判定的結(jié)果并且產(chǎn)生斷開(kāi)信號(hào)。在本公開(kāi)中，可以防止由于用戶(hù)錯(cuò)誤而導(dǎo)致的系統(tǒng)事故。這可以增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。在本公開(kāi)中，可以基于內(nèi)部算法來(lái)預(yù)先判定變壓器的變比是否已經(jīng)被用戶(hù)正確地設(shè)定等。這可防止繼電器在系統(tǒng)運(yùn)行期間發(fā)生故障。通過(guò)如下給出的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的進(jìn)一步的應(yīng)用范圍將變得更加清楚。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，在描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式時(shí)的詳細(xì)描述和具體的示例僅是示例性說(shuō)明，因?yàn)橥ㄟ^(guò)詳細(xì)描述在本發(fā)明的主g和范圍內(nèi)的各種變化和改進(jìn)對(duì)于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將變得顯而易見(jiàn)。


附圖被包含以提供對(duì)本發(fā)明的更深入理解并且被并入且構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，附示了示例性實(shí)施例并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是用于解釋根據(jù)本公開(kāi)的變壓器保護(hù)系統(tǒng)的圖；圖2和圖3是用于解釋根據(jù)本公開(kāi)的變壓器保護(hù)用繼電器的操作的圖；圖4是示意性地示出根據(jù)本公開(kāi)的變壓器保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖；以及圖5和圖6是示意性地示出根據(jù)本公開(kāi)的變壓器保護(hù)方法的圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述示例性實(shí)施例。為了參照附圖進(jìn)行簡(jiǎn)要描述，相同或等同的部件將采用相同的附圖標(biāo)記，并且不重復(fù)對(duì)這些部件的描述。如下，將參照附圖更加詳細(xì)地解釋用于保護(hù)變壓器的繼電器和方法，以及具有所述繼電器的變壓器保護(hù)系統(tǒng)。參照?qǐng)D1，一種根據(jù)本公開(kāi)的變壓器保護(hù)系統(tǒng)包括變壓器10，其具有預(yù)定的電壓比，并且被配置為轉(zhuǎn)換輸入側(cè)供電單元的電壓并且將經(jīng)轉(zhuǎn)換的電壓提供給輸出側(cè)供電單元；分別與變壓器的輸入側(cè)和輸出側(cè)連接的一次電流變壓器20和二次電流變壓器30 ;用戶(hù)設(shè)定接收單元(未示出)，其被配置為接收變壓器的電壓比以及一次電流變壓器和二次電流變壓器之間的電流比；以及繼電器60，其被配置為基于電壓比和電流比來(lái)判定變壓器是否已經(jīng)被用戶(hù)正確地設(shè)定變壓器保護(hù)系統(tǒng)可進(jìn)ー步包括輸入側(cè)開(kāi)關(guān)40，所述輸入側(cè)開(kāi)關(guān)設(shè)置在變壓器10和一次電流變壓器20處，并且被配置為根據(jù)斷開(kāi)信號(hào)來(lái)使變壓器10和一次電流變壓器20彼此斷開(kāi)。變壓器保護(hù)系統(tǒng)可進(jìn)ー步包括輸出側(cè)開(kāi)關(guān)50，所述輸出側(cè)開(kāi)關(guān)設(shè)置在變壓器10和二次電流變壓器30處，并且被配置為根據(jù)斷開(kāi)信號(hào)來(lái)使變壓器10和二次電流變壓器30彼此斷開(kāi)。繼電器60可被配置為向外部通知判定的結(jié)果并且產(chǎn)生斷開(kāi)信號(hào)。在變壓器10發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，繼電器60向輸入側(cè)開(kāi)關(guān)40和輸出側(cè)開(kāi)關(guān)50產(chǎn)生斷開(kāi)信號(hào)。例如，如果變壓器已經(jīng)發(fā)生接地故障，則變壓器的兩端的電流值變得彼此大不相同。這會(huì)引起繼電器60的輸入電流和輸出電流之間的電流差，或者繼電器60的輸入電流和輸出電流之間的相位差。一旦出現(xiàn)電流差或相位差，繼電器60判定出已經(jīng)發(fā)生錯(cuò)誤，并且將斷開(kāi)信號(hào)傳送給輸入側(cè)開(kāi)關(guān)40和輸出側(cè)開(kāi)關(guān)50。 參照?qǐng)D4，變壓器保護(hù)用繼電器60包括輸入模塊61，其被配置為輸入變壓器的電壓比以及與變壓器連接的一次電流變壓器和二次電流變壓器之間的電流比；以及控制模塊63,其被配置為基于電壓比和電流比來(lái)判定變壓器是否已經(jīng)被正確地設(shè)定。該變壓器保護(hù)用繼電器60可進(jìn)ー步包括輸出模塊65,該輸出模塊65被配置為向外部輸出判定的結(jié)果。輸入模塊61可被配置為允許用戶(hù)直接輸入電壓比和電流比，或者被配置為通過(guò)與變壓器10、一次電流變壓器20和二次電流變壓器30連接來(lái)讀取由用戶(hù)設(shè)定的變比。控制模塊63被配置為在其中存儲(chǔ)內(nèi)部算法，并且基于內(nèi)部算法來(lái)檢驗(yàn)由用戶(hù)設(shè)定的變比等。更具體地，該控制模塊63可被配置為基于內(nèi)部算法來(lái)做出如下判定如果電壓比乘以電流比所獲得的值在預(yù)定范圍之外，則該變壓器已經(jīng)被不正確地設(shè)定。變壓器10的電量(功率)可優(yōu)選地通過(guò)如下關(guān)于一次側(cè)和二次側(cè)的公式I來(lái)表達(dá)。[公式I]V1XI1 = V2XI2(V1是一次電壓，V2是二次電壓，I1是一次電流，且I2是二次電流。)通過(guò)公式I可以看出，如果一次電壓和二次電壓彼此成正比，則一次電流和二次電流彼此成反比。更具體地，在二次電壓低于一次電壓的降壓變壓器的情況下，二次電流變高而使得電流比變大。另ー方面，在二次電壓高于一次電壓的升壓變壓器的情況下，二次電流變低而使得電流比變小?？刂颇K63基于如下公式2來(lái)計(jì)算‘K’的值，并且如果‘K’的值在基于‘I’的預(yù)定范圍之外則判定出變壓器已經(jīng)被不正確地設(shè)定。[公式2]
V1 X I,-~-=八
K2 X/2(K是常數(shù)，V1是一次電壓，V2是二次電壓，I1是一次電流，且I2是二次電流。)
公式2可以從公式I推導(dǎo)出，并且理論上‘K’的值可以具有值‘I’?？梢曰谟捎脩?hù)設(shè)定的電壓比和電流比計(jì)算出的‘K’的值來(lái)判定變壓器是否已經(jīng)被正確地設(shè)定。參照?qǐng)D2和圖3，將解釋根據(jù)本公開(kāi)的變壓器保護(hù)用繼電器的操作。參照?qǐng)D2，假設(shè)通過(guò)用戶(hù)的設(shè)定，一次電流變壓器具有22. 9 [kV]，二次電流變壓器具有3. 3 [kV]，一次電流變壓器具有400 [A]，并且二次電流變壓器具有3000 [A]。在這種情況下，基于公式2獲得的‘K’的值為(22900 X 400)/(3300 X 3000)=
0.925。參照?qǐng)D3，假設(shè)通過(guò)用戶(hù)的設(shè)定，一次電流變壓器具有22. 9 [kV]，二次電流變壓器具有3. 3 [kV]，一次電流變壓器具有3000 [A]，并且二次電流變壓器具有400 [A]。
在這種情況下，基于公式2獲得的‘K，的值高達(dá)(22900X3000V(3300X400)=52. 045?？刂颇K61預(yù)先設(shè)定‘K’值的預(yù)定范圍，例如為O. 8 I. 2，并且判定計(jì)算出的‘K’的值是否在預(yù)定范圍之內(nèi)。如果T的值在預(yù)定范圍之外，則輸出模塊65通過(guò)外部裝置通知該變壓器已經(jīng)被不正確地設(shè)定并且要求用戶(hù)重新設(shè)定‘K’的值的預(yù)定范圍。在此，外部裝置可以是諸如LED或LCD的視頻裝置，或者是顯示裝置，或者是諸如報(bào)警器和蜂鳴器的音頻裝置。該輸出模塊65以信號(hào)的方式向外部裝置輸出指示該變壓器已經(jīng)被不正確地設(shè)定的消息。參照?qǐng)D5，一種根據(jù)本公開(kāi)的使用變壓器保護(hù)用繼電器的變壓器保護(hù)方法包括接收變壓器的電壓比以及與該變壓器連接的一次電流變壓器和二次電流變壓器之間的電流比的步驟(SlO);以及基于電壓比和電流比來(lái)判定變壓器是否已經(jīng)被正確地設(shè)定的步驟(S20)。該方法還包括向外部輸出判定的結(jié)果的步驟(S30)。參照?qǐng)D6，判定變壓器是否已經(jīng)被正確地設(shè)定的步驟(S20)包括將電壓比乘以電流比所獲得的值與預(yù)定范圍進(jìn)行比較(S23)，如果比較的結(jié)果是所述值在預(yù)定范圍之內(nèi)，則判定出該變壓器已經(jīng)被正確地設(shè)定(S25)，以及如果比較的結(jié)果是所述值在預(yù)定范圍之外，則判定出該變壓器已經(jīng)被不正確地設(shè)定(S27)。參照?qǐng)DI至圖4來(lái)理解裝置的配置。變壓器的電量(功率)可以?xún)?yōu)選地通過(guò)關(guān)于一次側(cè)和二次側(cè)的公式I來(lái)表達(dá)。通過(guò)公式I可以看出，如果一次電壓和二次電壓彼此成正比，則一次電流和二次電流彼此成反比。變壓器保護(hù)用繼電器60基于公式2來(lái)計(jì)算‘K’的值，并且如果計(jì)算出的‘K’的值在基于‘I’的預(yù)定范圍之外則判定出變壓器已經(jīng)被不正確地設(shè)定。公式2可以從公式I推導(dǎo)出，并且理論上‘K’的值可以是值‘I’。可以基于由用戶(hù)設(shè)定的電壓比和電流比計(jì)算出的‘K’的值來(lái)判定變壓器是否已經(jīng)被正確地設(shè)定。變壓器保護(hù)用繼電器60預(yù)先設(shè)定‘K’的值的預(yù)定范圍，例如為0.8(K1)
1.2 (Κ2)，并且判定計(jì)算出的‘Κ’的值是否在預(yù)定范圍之內(nèi)。如果‘Κ’的值在預(yù)定范圍之夕卜，則變壓器保護(hù)用繼電器60通過(guò)輸出到輸出屏幕的警示消息來(lái)通知用戶(hù)。更具體地，如圖3所示，假設(shè)通過(guò)用戶(hù)的設(shè)定，一次電流變壓器具有22. 9[kV]，二次電流變壓器具有3. 3 [kV]，一次電流變壓器具有3000 [A]，并且二次電流變壓器具有400 [A]。在這種情況下，基于公式2獲得的‘K’的值高達(dá)(22900X3000V(3300X400) = 52.045。該變壓器保護(hù)用繼電器60可向LED或LCD輸出警示消息，或者可通過(guò)報(bào)警器或蜂鳴器來(lái)產(chǎn)生報(bào)警聲。如上所述，在本公開(kāi)中，可以基于內(nèi)部算法來(lái)判定變壓器的變比是否已經(jīng)被正確地設(shè)定。如果判定出變比已經(jīng) 被不正確地設(shè)定，則可通知用戶(hù)重新設(shè)定變比。這可防止在系統(tǒng)運(yùn)行期間繼電器發(fā)生故障，并且可增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種變壓器保護(hù)用繼電器，其特征在于，所述繼電器包括 輸入模塊，其被配置為輸入變壓器的電壓比以及與所述變壓器連接的一次電流變壓器和二次電流變壓器之間的電流比；以及 控制模塊，其被配置為基于所述電壓比和所述電流比來(lái)判定所述變壓器是否已經(jīng)被正確地設(shè)定。
2.如權(quán)利要求I所述的繼電器，其特征在于，所述控制模塊被配置為如果電壓比乘以電流比所獲得的值在預(yù)定范圍之外，則判定出所述變壓器已經(jīng)被不正確地設(shè)定。
3.如權(quán)利要求I所述的繼電器，其特征在于，所述控制模塊被配置為基于如下公式來(lái)計(jì)算
4.如權(quán)利要求I所述的繼電器，還包括輸出模塊，所述輸出模塊被配置為向外部輸出判定的結(jié)果。
5.一種使用變壓器保護(hù)用繼電器的變壓器保護(hù)方法，其特征在于，所述方法包括 接收變壓器的電壓比以及與所述變壓器連接的一次電流變壓器和二次電流變壓器之間的電流比；以及 基于所述電壓比和所述電流比來(lái)判定所述變壓器是否已經(jīng)被正確地設(shè)定。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，判定所述變壓器是否已經(jīng)被正確地設(shè)定的步驟包括 將電壓比乘以電流比所獲得的值與預(yù)定范圍進(jìn)行比較； 如果比較的結(jié)果是所述值在預(yù)定范圍之內(nèi)，則判定出所述變壓器已經(jīng)被正確地設(shè)定；以及 如果比較的結(jié)果是所述值在預(yù)定范圍之外，則判定出所述變壓器已經(jīng)被不正確地設(shè)定。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，判定所述變壓器是否已經(jīng)被正確地設(shè)定的步驟包括 基于如下公式來(lái)計(jì)算‘K’的值，
8.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括向外部輸出判定的結(jié)果。
9.一種變壓器保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 變壓器，其具有預(yù)定的電壓比，并且被配置為轉(zhuǎn)換輸入側(cè)供電單元的電壓且將經(jīng)轉(zhuǎn)換的電壓提供給輸出側(cè)供電單元； 分別與變壓器的輸入側(cè)和輸出側(cè)連接的一次電流變壓器和二次電流變壓器； 用戶(hù)設(shè)定接收單元，其被配置為接收變壓器的電壓比以及一次電流變壓器和二次電流變壓器之間的電流比；以及 繼電器，其被配置為基于所述電壓比和所述電流比來(lái)判定所述變壓器是否已經(jīng)被用戶(hù)正確地設(shè)定。
10.如權(quán)利要求9所述的變壓器保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述繼電器基于如下公式來(lái)計(jì)算T的值，
11.如權(quán)利要求9或10所述的變壓器保護(hù)系統(tǒng)，還包括輸入側(cè)開(kāi)關(guān)，所述輸入側(cè)開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述變壓器和所述一次電流變壓器處，并且被配置為根據(jù)斷開(kāi)信號(hào)來(lái)使所述變壓器和所述一次電流變壓器彼此斷開(kāi)。
12.如權(quán)利要求11所述的變壓器保護(hù)系統(tǒng)，還包括輸出側(cè)開(kāi)關(guān)，所述輸出側(cè)開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述變壓器和所述二次電流變壓器處，并且被配置為根據(jù)斷開(kāi)信號(hào)來(lái)使所述變壓器和所述二次電流變壓器彼此斷開(kāi)。
13.如權(quán)利要求12所述的變壓器保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述繼電器被配置為產(chǎn)生斷開(kāi)信號(hào)。
14.如權(quán)利要求9所述的變壓器保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述繼電器被配置為向外部通知判定的結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種保護(hù)變壓器的繼電器和方法及帶繼電器的變壓器保護(hù)系統(tǒng)。在本公開(kāi)中，可以基于內(nèi)部算法來(lái)判定變壓器的變比是否已經(jīng)被正確地設(shè)定。如果判定出變壓器的變比已經(jīng)被不正確地設(shè)定，則可通知用戶(hù)重新設(shè)定變比。這樣可以防止在系統(tǒng)運(yùn)行期間繼電器發(fā)生故障，并且可以增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H02H7/04GK102623958SQ201210042729
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者林義宰, 鄭鍾振 申請(qǐng)人:Ls產(chǎn)電株式會(huì)社