[其他]整流型電流相位繼電器

無效

• 申請號: 85201238
• 申請日: 1985-04-05
• 公開（公告）號: CN85201238U
• 公開（公告）日: 1986-02-12
• 發明（設計）人: 尹杰良
• 申請（專利權）人: 湖南省七寶山硫鐵礦
• 主分類號: G01R25/00
• 分類號: G01R25/00;H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于：工業企業供電的儀器檢測

現有技術：電力系統為了減小損耗，節約電能，要求用戶盡可能減少無功功率，提高功率因數，因此采用無功自動補償（即補償電容的自動投切）裝置，具有重要意義。這種裝置的核心是對負載電流進行相位鑒別的檢測頭。

目前國內外這種檢測頭的形式很多，以采用晶體管或運算放大器組成的相位鑒別比較普遍，如電世界84年所發表的就有三種之多，但都由于結構復雜，維護麻煩，可靠性差，普遍推廣使用有一定的困難。甚至已投入運行的由于維修人員技術水平跟不上，大部份只得采用手功操作，嚴重影響了電力系統功率因數的提高。

本實用新型的目的在于給無功自動補償裝置提供了一種靈敏度高，高速范圍寬，結構簡單，運行可靠，易于組成各種控制形式的相位檢測器。

在供電系統中，對于負荷電流相位的檢測所采用的電流信號與參考電壓信號，其功率是能夠滿足檢測儀器需要的，如Dy－20系列電磁型轉動舌片式繼電器，動作功率僅需0.08伏安，如果采取10伏的電壓只需8毫安的電流，作為電流信號這個數值是很容易達到的，所以無需經過放大及作數字處理等中間環節，Dy－20系列電磁型繼電器另一特征是；用于整定的區間，是以最大整定值的二分之一為起始整定值的，如果用參考電壓作基準信號，把處理好的電流信號與電壓信號直接疊加，則電流與參考電壓的相位角????大小，將改變波形的寬度，也改變電壓的有效值。而且有效值變化的這一部份也正好落在Dy－20系列電磁繼電器的整定區間，其中的技術問題只需把電流信號及參考電壓信號均變成一個恒定的電壓，這便是本實用新型的主導，所以整流型電流相位繼電器，其特征是：在于把需要檢測相位的電流信號變換成穩定的電壓信號，與經過降壓整流的參考電壓信號，以相同的極性連接于同一個穩壓管上，一起進行削波。穩壓、疊加再接入電磁繼電器線圈，直接進行相位角的檢測，省掉了晶體管相敏放大與數字處理等復雜的中間環節，現就原理和結構分兩部份說明如下。

一、被檢測的電流信號經變換后恒壓

如圖1下半部份：經供電回路A相電流互感器引來的相電流IA經變換器L₂轉換成電壓信號U_L，當U_L未達到D₆D₇的穩壓值前，L₂相當于互感器開路工作狀態，U_L將快速地上升到D₆D₇擊穿導通L₂則進入正常的電流互感器工作狀態，信號電流I_A正半周時穩壓管D₈輸出U為恒值，波形見圖2下部份的虛線波形，采用D₆D₇及D₈兩級穩壓的目的是為了減小穩壓管的動態電阻效應，使IA由0.5～5A的范圍都有同樣的U值。

二、A相電流相位角φ對限幅后的波形寬度的改變

圖1下半部份，參考電壓U_AB，經電阻R₃R₅降壓（儀用互感器為100伏的回路）二極管D₉整流正半波亦經D₈限幅，與已變為恒壓的A相電流正半波一起疊加。圖3A相電流相位角φ的大小將改變波形的寬度，如圖2的下半部份，如果把限幅后的波形看成近似如方波，則圖1ef兩端的電壓有效值為：

U＝ (t₁)/(T) U·K

式中：U：加在繼電器線圈2Xij上的有效值；

U：D8的穩壓值

K：系數

從上列公式可以看出，A相電流與AB相電壓的相位角越大，則t₁變大，繼電器線圈感受的電壓有效值就大，反之就小。這樣，任一個φ值就有一個相對應的電壓值。繼電器2Xij動作電壓的整定值，就變成了滯后功效因數的整定值，即需要投入補償電容的整定值。范圍是COSφ＝－0.5～－0.95。

圖1中D₅D₁₀的作用是阻止電壓信號回路電流流向電流信號回路，防止波形發生畸變。