[其他]骤变气压继电器监视装置

说明书

为每相有多线圈的电源变压器提供保护的骤变气压继电器（ＳＰＲ）的监视装置。本发明克服了用于多线圈变压器之ＳＰＲ采用过电流监视的困难，利用最大抑制信号选择网络为所有变压器线圈中高、低电流电平之间提供差动鉴别，并在实施方案中使每一相供电系统网络仅需一个测量单元。对于每一相，当被选最大抑制信号超过预定电平时，监视装置闭锁ＳＰＲ；当被选抑制信号低于预定电平时，在预定的一段时间内闭锁条件被解除。本监视装置在检测到内部故障状态或浪涌激励状态时禁止ＳＰＲ的闭锁去操作断路器。

本发明涉及在一般供电系统网络中如何保护电源变压器，说得更具体一些，涉及到如何通过骤变气压继电器系统和监视装置来保护电源变压器。

在连接电源变压器与供电系统网络（比如美国专利4204237）时，一般的程序是依次闭合与输入连接的断路器和与输出连接的断路器。当变压器被通过第一个闭合断路器的电流激励时，第一断路器闭合时激励电流的初始浪涌可能很大，可高达电源变压器额定电流的十倍。在这种情况下，分别用输入电流互感器和输出端电流互感器进行测量，就可确定关于电源变压器的一个差动电流。如果先闭合输出断路器，输出电流互感器就可测到与此有关的浪涌电流，输入电流互感器则测不到电流，因为输入断路器并未闭合。现有的差动继电器装置不但可与输入电流互感器连接，而且也可与输出电流互感器连接，这类继电器的设计目的在于区分浪涌电流和内部故障电流，以使继电器装置能够把由于启动冲量所产生的过量电流状态忽略不计。

然而，真要做到区别启动冲量的过流状态与内部故障的过流状态，差动继电器的过流检测灵敏度就得降低至电源变压器内部线圈匝间短路状态不能被检测到的程度。因此，传统的差动继电器根本就不能鉴别出电源变压器线圈中的匝间短路。要充分保护供电系统网络内的电源变压器，传统的差动继电器装置是靠不住的。

为了使保护电源变压器的差动继电器更为完善。把骤变气压继电器（supR）引入到传统的保护方案中。采用骤变气压继电器，要求把电源变压器置于密封装置内。骤变气压继电器同密封装置相连接，对盛放变压器的密封装置内的气压变化率很容易作出响应。因此，骤变气压继电器很灵敏，足以对密封装置内由于匝间短路而引起的气压变化作出响应。遗憾的是，骤变气压继电器也会对严重的外部故障作出响应。在美国专利4218716有一个对这种气压关系的判别。根据故障状态的检测，骤变气压继电器激励一个继电器线圈。

以往只知道带继电器线圈的差动继电器和骤变气压继电器的接点是逻辑地组合在一起的，以激励锁定的继电器线圈。这种逻辑组合的保护电路有一个缺点，即严重的外部故障状态可以引起骤变气压继电器的错误运转。这种错误运转导致保护系统可靠性下降。由于骤变气压继电器对公用事业单位最关键和最昂贵的变压器来说起著必不可少的、灵敏的故障检测作用，这个难题的解决是头等重要的事。

解决上述难题的一种方法已由克利夫兰电气照明公司的D.F.格赖姆士和C.J.莫齐纳于1977年2月24日在宾夕伐尼亚州电气协会继电器委员会宾州里丁会议上提出的论文“大型极高压变压器故障电压继电器的电流监视”中描述。该论文的作者建议，应使骤变气压继电器在变压器差动继电器处于工作阈以上的高值故障时不再运转，用与输出电流互感器串联的过量电流继电器（OCR）来监视骤变气压继电器的工作，以便检测外部故障状态并使骤变气压继电器停止工作。

上述解决办法似乎适用于双线圈变压器，但是对三线圈或多线圈变压器来说，该用几个过流继电器，安置在保护电路中的什么地方，这些都是问题。例如，就拿三线圈变压器来说，至少需要两个过流继电器才能应付外部击穿故障状态的各种可能。一般说来，对于一个有N个线圈的变压器来说，就需要N-1个过流继电器才能应付供电系统网络的每一相，这就使整个保护系统变得非常笨重，并且花费甚大。

上面刚提到的过流监视电路的另一个缺点是，过流继电器不能区别严重的内部过流故障状态和严重的外部过流故障状态，这就导致即使在内部故障合乎要求的工作状态下骤变气压继电器也停止工作。因此，骤变气压继电器和差动继电器触点并联的多余度特征就没有了（见附图4）。

本发明的主要目的是提供骤变气压继电器系统的监视装置，取消用过电流进行骤变气压继电器的监视。并在不减损电源变压器安全保护的可靠性的情况下克服了上述缺点。