基于电压波动对继电器影响的防止继电器误动方法及电路

摘要

一种基于电压波动对继电器影响的防止继电器误动方法、用于测试直流系统电压波动对继电器影响的电路，通过构建绝缘监测装置的试验测试平台，对待测继电器进行直流系统正负极对低电压波动的模拟试验，得到各参数对持续时间影响的数据，根据数据能够直观、准确的分析对地电压波动对保护动作特性的影响，得到正负极对地电容、直流系统正负极电压等对持续时间影响的规律，根据规律确定降低持续时间的措施，从而可以减少保护装置的误动，全面提高系统运行的可靠性。同时根据本发明的试验数据和结论，可以对现有运行中变电站的绝缘监测装置提出改进，从而提高绝缘监测装置的质量。

说明书

技术领域

本发明涉及继电保护技术领域，特别是涉及一种基于电压波动对继电器影 响的防止继电器误动方法、用于测试直流系统电压波动对继电器影响的电路。

背景技术

绝缘监测装置是监测直流系统绝缘状态的重要设备，但由于缺乏统一的设 计和运行技术标准，造成其质量不一，运行方式多样。现实运行维护中常常出 现由于绝缘监测装置导致两点接地而引起的保护误动。

一般认为，当绝缘监测装置绝缘检测桥的阻值为平衡桥阻值的5倍以上、 绝缘监测装置在各种绝缘故障条件下检测时，直流系统正负母线对地波动电压 满足不超过直流系统额定电压的55％。在绝缘检测桥的阻值为平衡桥阻值的5 倍的关系时，系统一极绝缘电阻需在原有的基础上发生±5％的变化，才能满足 正负母线对地波动电压满足不超过直流系统额定电压的55％。但是运行中的直 流系统正负极母线对地绝缘电阻以一个多形式、多参数、多组合、不确定的形 式出现。当直流系统对地绝缘电阻大于整定值时，从绝缘角度满足正负母线对 地波动电压满足不超过直流系统额定电压的55％，但从直流绝缘监测装置的目 的来讲，不能防止直流系统因两点接地或一点接地引起的保护装置误动。同时， 当直流系统负极对地电压与正极对地电压的比值大于等于1.222时，若发生直流 一点接地故障时，保护装置误动的情况很有可能发生。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种基于电压波动对继电器影响的防 止继电器误动方法及电路，在绝缘监测装置进行不平衡检测等导致直流系统正 负极对地电压波动时，减少保护装置的误动。

一种基于电压波动对继电器影响的防止继电器误动方法，包括步骤：

构建绝缘监测装置的试验测试电路，所述试验测试电路包括：一端连接于 直流系统正极与待测继电器之间、另一端接地的正极对低电阻；一端连接于直 流系统正极与待测继电器之间、另一端接地的正极对地电容；一端连接于直流 系统负极与待测继电器之间、另一端接地的负极对地电容；一端连接于直流系 统负极与待测继电器之间、另一端接地的负极对地电阻；

调整所述正极对地电阻和/或所述负极对地电阻，记录所述待测继电器的线 圈电压满足所述待测继电器的动作电压的时间、所述待测继电器的等效电阻， 其中调整后的所述正极对地电阻和所述负极对地电阻不相等；

保持所述待测继电器的动作功率不变，调整所述正极对地电容和所述负极 对地电容，记录所述线圈电压满足所述动作电压的持续时间；

保持所述动作功率、所述正极对地电容和所述负极对地电容不变，调整所 述正极对地电阻和/或所述负极对地电阻，记录所述线圈电压满足所述动作电压 的持续时间；

保持所述动作功率、所述正极对地电容、所述负极对地电容和所述等效电 阻不变，调节直流系统的正极电压和负极电压，返回调整所述正极对地电阻和/ 或所述负极对地电阻，记录所述待测继电器的线圈电压满足所述待测继电器的 动作电压的时间、所述待测继电器的等效电阻的步骤；

根据记录的数据分析直流系统电压波动时各参数对持续时间的影响，根据 分析的结果降低持续时间。

一种用于测试直流系统电压波动对继电器影响的电路，所述电路包括：一 端连接于直流系统正极与待测继电器之间、另一端接地的正极对低电阻；一端 连接于直流系统正极与待测继电器之间、另一端接地的正极对地电容；一端连 接于直流系统负极与待测继电器之间、另一端接地的负极对地电容；一端连接 于直流系统负极与待测继电器之间、另一端接地的负极对地电阻。

本发明通过构建绝缘监测装置的试验测试平台，对待测继电器做直流系统 正负极对低电压波动的模拟试验，根据试验数据能够直观、准确的分析对地电 压波动等对保护动作特性的影响，得到正负极对地电容、直流系统正负极电压 等对持续时间影响的规律，根据规律确定降低持续时间的措施，从而可以减少 保护装置的误动，全面提高系统运行的可靠性。同时根据本发明的试验数据和 结论，可以对现有运行中变电站的绝缘监测装置提出改进，从而提高绝缘监测 装置的质量。

附图说明

图1为本发明方法实施例的流程示意图；

图2为本发明构建的试验测试电路实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明基于电压波动对继电器影响的防止继电器误动方法 的具体实施方式做详细描述。

如图1所示，一种基于电压波动对继电器影响的防止继电器误动方法，包 括步骤：

S110、构建绝缘监测装置的试验测试电路，如图2所示，试验测试电路包 括：一端连接于直流系统正极+KM与待测继电器250之间、另一端接地的正极 对低电阻210；一端连接于直流系统正极+KM与待测继电器250之间、另一端 接地的正极对地电容220；一端连接于直流系统负极-KM与待测继电器250之 间、另一端接地的负极对地电容230；一端连接于直流系统负极-KM与待测继 电器250之间、另一端接地的负极对地电阻240；

S120、调整所述正极对地电阻和/或所述负极对地电阻，记录所述待测继电 器的线圈电压满足所述待测继电器的动作电压的时间、所述待测继电器的等效 电阻，其中调整后的所述正极对地电阻和所述负极对地电阻不相等；

S130、保持所述待测继电器的动作功率不变，调整所述正极对地电容和所 述负极对地电容，记录所述线圈电压满足所述动作电压的持续时间；

S140、保持所述动作功率、所述正极对地电容和所述负极对地电容不变， 调整所述正极对地电阻和/或所述负极对地电阻，记录所述线圈电压满足所述动 作电压的持续时间；

S150、保持所述动作功率、所述正极对地电容、所述负极对地电容和所述 等效电阻不变，调节直流系统的正极电压和负极电压，返回步骤S120；

S160、根据记录的数据分析直流系统电压波动时各参数对持续时间的影响， 根据分析的结果降低持续时间。

图2中的+Ukm、-Ukm分别为直流系统的正负极电压，可调节，直流系统 额定电压可以取±55V(伏)、±110V；Id为待测继电器250的续流二极管电流， Ud为待测继电器250的线圈动作电压；V+为二次回路正对地电压，V-为二次回 路负对地电压；R+为正极对地电阻，R-为负极对地电阻；C+为正极对地电容， C-为负极对地电容，其中C+、C-可使用可调电容替代。

待测继电器，例如跳闸继电器等，可以选取运行中的变电站内常用保护装 置的继电器。由于不同保护装置的待测继电器特性不相同，根据试验测试电路 测试的某一类型继电器的试验数据一般适用于使用该类型继电器的变电站，所 以测试完一种类型的继电器之后，需要更换不同的继电器测试其相应的数据。 在测试过程中，可以用示波器记录继电器线圈电压动作时，续流二极管电流Id、 正对地电压V+、负对地电压V-、正极对地电容C+、负极对地电容C-和继电器 线圈电压Ud的波形，便于数据统计和分析，其中正对地电压V+、负对地电压 V-的改变可以通过调节正极对地电阻R+和负极对地电阻R-实现。

继电器的线圈电压满足其动作电压的时间越长，继电器越容易误动作，其 中继电器动作电压为继电器额定电压与某一比例的乘积，继电器的额定电压可 以任意选取，比例需要根据继电器用途与具体行业规范而定。为了提高数据分 析的准确性，步骤S120中可以测量多组数据，例如待测继电器为跳闸继电器时， 记录动作电压为55％、60％、66％的额定电压时，跳闸继电器的线圈电压满足跳 闸继电器动作电压的时间。步骤S120中的继电器的等效电阻可以根据线圈电压 Ud和续流二极管电流Id确定。

构建好绝缘监测装置的试验测试电路后，按照步骤S120-S150的顺序测试 直流系统正负极电压波动时各个参数的数据。为了清晰的查找和分析数据，可 以将测试的数据按以下表格1的形式进行记录，然后根据记录的数据即可以直 观判断各参数对持续时间的影响。

表1直流系统正负极电压波动时各参数数据

根据上述步骤得到直流系统正负极电压波动时，线圈电压满足动作电压的 时间及相应各参数的数据，通过比对试验数据，即可以分析不同绝缘状况下， 直流系统对地电压变化趋势，直流系统电压波动对待测继电器的影响，在发生 接地、直流系统电压波动和电压偏差时，继电器动作时间在可容忍范围内对应 的各项参数的临界值，直流系统正负极波动幅值的范围等等。分析的结果包括：

所述动作功率保持不变时，持续时间与所述正极对地电容和所述负极对地 电容成正比，即所述正极对地电容和所述负极对地电容越小，持续时间越短， 待测继电器越不容易误动作，正极对地电容和负极对地电容低于一定值后，持 续时间为0毫秒；

所述正极对地电容、所述负极对地电容、所述动作功率保持不变时，持续 时间与所述直流系统电压成反比，即所述直流系统电压越高，持续时间越短， 例如，220V直流系统电压的持续时间比110V直流系统电压的持续时间短，不 容易误动作。

确定各参数对持续时间的影响规律后，既可以针对规律制定出防止继电器 误动作或改进绝缘监测装置的措施。根据分析的结果降低持续时间的步骤包括：

保持所述动作功率不变，降低所述正极对地电容和所述负极对地电容；

保持所述正极对地电容、所述负极对地电容、所述动作功率不变，升高所 述直流系统电压。

基于同一发明构思，本发明还提供一种用于测试直流系统电压波动对继电 器影响的电路，如图2所示，电路包括：一端连接于直流系统正极+KM与待测 继电器250之间、另一端接地的正极对低电阻210；一端连接于直流系统正极 +KM与待测继电器250之间、另一端接地的正极对地电容220；一端连接于直 流系统负极-KM与待测继电器250之间、另一端接地的负极对地电容230；一 端连接于直流系统负极-KM与待测继电器250之间、另一端接地的负极对地电 阻240。

图2中的+Ukm、-Ukm分别为直流系统的正负极电压，可调节，直流系统 额定电压可以取±55V(伏)、±110V；Id为待测继电器250的续流二极管电流， Ud为待测继电器250的线圈动作电压；V+为二次回路正对地电压，V-为二次回 路负对地电压；R+为正极对地电阻，R-为负极对地电阻；C+为正极对地电容， C-为负极对地电容，其中C+、C-可使用可调电容替代。

根据该电路按照上述方法的测试步骤即可以得到直流系统正负极电压波动 时各参数的数据，继而确定出防止继电器误动或绝缘监测装置改进的措施。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和 改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附 权利要求为准。