发明名称 用于单极转换之超高速保护电驿装置及方法
摘要
申请公布号 TW057963 申请公布日期 1984.04.16
申请号 TW07212554 申请日期 1983.07.28
申请人 西屋电气公司 发明人 保罗 亨特 哈莱
分类号 H01H81/00;H03K17/04 主分类号 H01H81/00
代理机构 代理人 林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1﹒一种保护电驿,其系用来找出三相交流电 传输之导体上故障的位置,其特性为: 提供第一,第二与第三入射波电流讯号( IG=I─YoE)之第一处理装置[图 3(14,44)),此入射波电流讯号 系表示藉着由第一方向到达转换点之因故 障而引起之入射进行波而产生于每个导体 上之电流;提供第一,第二与第三前向波 讯号(IF)之第二处理装置(42), 此前向波讯号系藉着由第二方向到达转接 点之因故障而引起的前向进行波而产生于 导体上之电流;用来将上述第一,第二, 第三入射波讯号分别与上述第一,第二, 第三前向波讯号作比较之比较装置[图3(46)],以提 供故障的方向并且于故 障是在上述第一方向时,提供一致动讯号 ;用来将上述第一,第二与第三入射波讯 号滤波之第一滤波装置(66),以提供 一状态讯号[IGGM(t)],此状态 讯号表示因上述第一入射进行波的第一传 播模态杆而传输上产生的总电流;用来 处理上述第一,第二,第三入射波讯号, 上述状态讯号与上述致动讯号之识别装贵(68),以 显示故障的位置。 2依据请求专利部份第1﹒项之保护电驿 乃包括:用来产生第一,第二与第三滤 波式电压讯号[E=eA'(t),,e B'(t),ec'(t)]之装置,此滤 波式电压讯号表示每个导体上由第一入射 与第一前向进行波所引起之电压用来处理 上述第一,第二,第三滤波电压讯号之导 纳矩阵装置(14),以产生第一,第二 与第三源自电压之电流讯号;用来产生第 一,第二与第三滤波式电流讯号(I)之 装置(16),此滤波式电流讯号表示每 个导体上由第一入射与第一前向进行波所 引起之电流;上述第一与第二处理装置乃 以数学式处理上述第一,第二,第三源自 电压的电流讯号与上述第一,第二,第三 滤波式电流讯号,以产生第一,第二,第 三入射波讯号与第一,第二,第三前向波 讯号。 3﹒依据请求专利部份第2﹒项之保护电驿, 其中导纳矩阵包括:表示传输的特性导 纳之多个滤波装置[图4(18,20, ……,34)],其中上述滤波装置系响 应第一,第二与第三滤波式电压讯号;多 値加法装置(36,38,40)系响应 上述滤波装置,以产生第一,第二与第三 源自电压的电流讯号。 4﹒依据请求专利部份第3﹒项之保护电驿, 其中每个滤波装置具有一个包括大小与相 位响应之预定转换函数。 5﹒依据请求专利部份第3﹒或第4﹒项之保 护电驿,其中上述多値滤波装置包括响应 第一滤波式电压讯号的第一(18),第 二(20),第三(22)滤波装置;响 应第二滤波式电压讯号的第四(24), 第五(26),第六(28)滤波装置﹔ 响应第三滤波式电压讯号的第七(30) ,第八(32),第九(34)滤波装置 ;上述加法装置包括:对上述第一,第四 与第七滤波装实作响应,以产生第一个源 自电压的电流讯号的第一加法装置(36 );对上述第二,第五与第八滤波装置作 响应,以产生第二个源自电压之电流讯号 的第二加法装置(38);对上述第三, 第六与第九滤波装置作响应,以产生第三 个源自电压的电流讯号之第三加法装置( 40)。 6﹒依据请求专利部份第1﹒项之保护电驿, 其中比较装置包括:使用第一,第二,第 三入射波讯号中之一个或多个讯号与第一 ,第二,第三前向波讯号中之一个或多个 讯号分别作为X与Y座标,来产生一个或 多个轨道之装置;在X─Y平面上提供互 斥临界値(图6A,6B,6C,7)之 装置,其中该临界値在X─Y平面之每个 象限中具有预定斜率与轴截距(axis intercept);一临界监视装置 ,其乃依据上述一个或多个轨道来侦测与 各个临界边 缘的相交情形(cross ing)假若此相交结果显示故障是在第 一方向,则产生第一,第二第三跳脱讯号 (TA,TB,TC)中之一个或多个讯 号,假若相交结果显示故障是在第二方向 ,则产生第一,第二,第三阻隔讯号(B A,BB,BC)中之一个或多个讯号。 7﹒依据请求专利部份第6﹒项之保护电驿, 其中临限边缘不包括靠近X─Y平面的原 点之附近区域,如此在无故障状况时,传 输上的进行波活性将不会使临界监视 装置产生第一跳脱讯号或第一阻隔讯号。 8﹒依据请求专利部份第1﹒项之保护电驿, 其中识别装置包括用来比较第一,第二, 第三入射波讯号与状态讯号的装置,以指 示故障位置。 9﹒依据请求专利部份第一,第6﹒或第8﹒ 项之保护电驿,其中识别装置包括:使用 第一[IGAA(t)]与第二[IGB (t)]射波讯号分别作为X,Y座标, 以产生一个或多个轨道之装置。提供在X ─Y平面上之互斥临界边缘的装置,其中 该临界边缘在X─Y平面的每个象限中具 有预定斜率与轴截距﹔,用来侦测该轨道 与该临界边缘的相交情形之临界监视装置 ,假若相交情形显示故障可能在交流电传 输之第一导体上,即产生第一导体l之 条件跳脱讯号a1),假若相交情形显示 故障可能在交流电传输之第二导体上, 即产生第一导体2条件跳脱讯号(b1) 。 10﹒依据请求专利部份第9﹒项之保护电驿, 其中临界边缘包括具有一1/2斜率且与 X─Y平面的原点间有一段截距之第一直 与一个具有─2斜率且与X─Y平面之 原点间有段截距的第二直,当轨道跨越 于以X轴与第一直围成之X─Y平面区 域内时,即产生第一导体1条件跳脱讯号 ,当轨道跨越于以Y轴与第二直围成之 X─Y平面区域内时,乃产生第一导体2 条件跳脱讯号。 11﹒依据请求专利部份第9﹒项之保护电驿, 其中用来产生一个或多个轨道之装置系分 别以第一入射波讯号[IGA(t)]与 状态讯号[IGGM(t)]作为X,Y 座标;该临界监视装置侦测该轨道与该临 界边缘的相交情形,并响应相交情形而产 生一个第二导体1条件跳脱讯号(a2) 。 12﹒依据请求专利部份第9﹒或第11﹒项之 保护电驿,其中:该产生轨道的装置系分 别以第二[IGB(t)]与第三[It c(t匿]入射波讯号作为X,Y座标; 该临界监视装置乃侦测该轨道与该临界边 缘的相交情形,假若相交结果显示故障可 能在第二导体上时,即产生第二导体2条 件跳脱讯号(b2),假若相交结果显示 故障是在交流电传输之第三导体上时, ﹒即产生第一导体3条件跳脱讯号(c1 )。 13﹒依据请求专利部份第12﹒项之保护电驿 ,其中临界边缘包括一个斜率为一1/2 且与X─Y平面之原点间有一段截距之 第一直与于个斜率为─2且与X─Y平 面之原点间有一段截距之第二直,当轨 道跨越于以X轴与第一直为界X─Y平 面区域内时,即产生第二导体2条件跳脱 讯号,当轨道跨越于以Y轴与第二直为 界之X─Y平面区域内时,即产生第一导 体3条件跳脱讯号; 14﹒依据请求专利部份第11﹒或第12﹒项 之保护电驿,其中,用来产生一个或多个 轨道之装置系以第二入射波讯号[IGB (t)]与状态讯号[IGGM(t)] 分别作为X,Y座标;该临界监视装置系 侦测该轨道与临界边缘的相交情形,并响 应相交而产生第三导体2条件跳脱讯号( ﹒b3)15﹒依据请求专利部份第9﹒ ,11﹒,12﹒或14﹒项之保护电驿 其中:用来产生一个或多个轨道之装置系 以第三[1GC(t)]与第一[IGA (t)]入射波讯号分别作为X,Y座标 ;该临界监视装置系侦测该轨道与该临界 边缘的相交情形,假若相交结果显示故障 可能在第三导体上时,即产生第二导体3 条件跳脱讯号(c2),假若相交结果显 示故障可能在第一导体上时,乃产生第三 导体1条件跳脱讯号(a3)。 16﹒依据请求专利部份第15﹒项之保护电驿 ,其中临界边缘包括一个斜率为1/2且 与X─Y平面之原点间有一段截距之第一 直緖与一个斜率为─2且X─Y平面之原 点间有一段截距之第二百,当轨道跨越 于以X轨与第一直为界之X─Y平面区 域内时,即产生第二导体3条件跳脱讯号 ,当轨道跨越于以Y轴与第二直为界之 X─Y平面区域内时,乃产生第三导体l 条件跳脱讯号。 17﹒依据请求专利部份第9﹒,11﹒,12 ﹒,14﹒或15﹒项之保护电驿,其中 :用来产生轨道之装置系以第三入射波讯 号[IGc(t)]与状态讯号[IGC (t)]分别作为X,Y座标该临界监视 装置乃侦测该轨道与该临界边缘的相交情 形,并响应相交而产生第三导体3条件跳 脱讯号(c3)18﹒依据请求专利部份 第11﹐14﹒或17﹒项之保护电驿, 其中临界边缘包括以斜率为比且与X─Y 平面之原点间有段截距之一直,Y轴与 斜率为0且与Y轴间有段距离的为界限 的X─Y平面的第一象限中的区域,此斜 率为0的与Y轴的交点系使得非故障状 态时,传输上的进行波活性不会使临界 监视装置产生第二导体1条件跳脱讯号。 19﹒依据请求专利部份第18﹒项之保护电驿 ,其中临界边缘包括在X─Y平面之第三 象限中,以斜率为1/3且与X─Y平面 之原点间有段Y截距的﹐Y轴与斜率为 0的为界限之区域,此斜率为0的与 Y轴的交点将使得非故障状态期间,传输 上的进行被活性 不会使临界监视装置 产生第二导体1条件跳脱讯号。 20﹒依据请求专利部份第6项之保护电驿,其 乃包括因响应第一,第二与第三跳脱讯号 以产生一个中间跳脱讯号之第一或闸装置(50)。 21﹒依据请求专利部份第20﹒项之保护电驿 ,,其乃包括因响应第一,第二与第三阻 隔讯号而产生一个中间阻隔讯号之第二或 闸装置(48)。 22﹒依据请求专利部份第21﹒项之保护电驿 ,其乃包括用来将中间跳脱讯号与中间阻 隔讯号相关联之逻辑装置(5254,5 6,58),以产生主要跳脱讯号与主要 阻隔讯号,其中该主要跳脱讯号与该主要 阻隔讯号乃互斥,且其中该主要跳脱讯号 表示故障是在第一方向而主要阻隔讯号表 示故障是在第二方向。 23﹒依据请求专利部份第22﹒项之保护电驿 ,其中逻辑装置包括:响应中间阻隔讯号 而产生主要阻隔讯号之第一及闸装置(5 2);响应主要阻隔讯号而产生第一反相 讯号之第一非闸装置(56);响应上述 第一反相讯号与中间跳脱讯号而产生主要 跳脱讯号之第二及闸装置(54);响应 主要跳脱讯号而产生第二反相讯号之第二 非闸装置(58);其中上述第一及闸装 置系响应上述第二反相讯号。 24﹒依据请求专利部份第17﹒项之保护电驿 ,其中识别装置包括将第一,第二,第三 导体1条件跳脱讯号,第一,第二,第三 导体2条件跳脱讯号与第一,第二,第三 导体3条件跳脱讯号与致动讯号逻辑关联 化之逻辑装置[图3(70,72﹐74 ,76,78,80,82,84,86 ,88)],以便当故障是位于第一方向 之第一导体上时,提供一个导体1主要跳 脱讯号,假若故障位于第一方向之导体2 上时,乃提供一个导体2主要跳脱讯号, 假若故障是位于第一方向中之导体3时, 则提供一个导体3主要跳脱讯号,假若保 护电驿发觉故障是在第一方向,但不能决 定故障是在那一个导体上时,则提供一个 三相跳脱讯号。 25﹒依据请求专利部份第24﹒项之保护电驿 ,其中逻辑装置包括对第一,第二,第三 导拉1条件跳脱讯号与致动讯号作响应, 以产生导体1主要跳脱讯号之第三及闸( 70,76)。 26﹒依据请求专利部份第25﹒项之保护电驿 ,其中逻辑装置包括对第一,第二,第三 导体2条件跳脱讯号与致动讯号作响应, 以产生导体2主要跳脱讯号之第四及闸装 置(72,78)。 27﹒依据请求专利部份第26﹒项之保护电驿 ,其中逻辑装置包括对第一,第二,第三 导体3条件跳脱讯号与致动讯号作响应, 以产生导体3主要跳脱讯号之第五及闸装 置(74,80)。 28﹒依据请求专利部份第27﹒项之保护电驿 ,其中逻辑装置包括:﹒对导1,导体2 ,与导体3主要跳脱讯号作响应,以产生 一个输出讯号之第三或闸装置(82); 响应上述输出讯号而产生一个反相讯号 之第三或闸装置(86);响应致动讯号 而产生一延迟讯号之延迟装置(84); 响应上述反相讯号与上述延迟讯号号而产 生三相跳脱讯号之第六及闸装置(88) ;往一种找出三相交流电传输之导体上 的故障位置之方法,其特性包括下列步骤 :提供[图3(14,44)]第一,第 二与第三入射波讯号,此入射波讯号乃藉 着由第一方向到达转换点之因故障而引起 的入射进行波而产生于导体上的电流;提 供(42)第一,第二与第三前向波讯号 (IF),此前向被讯号乃藉着由第二方 向到达转换点之因故障而引起的前向进行 波而产生于导体上的电流;将上述第一, 第三,第三入射波讯号分别与上述第一, 第二,第三前向波讯号作比较,以便显示 故障方向且于故障是在上述第一方向时, 提供致动讯号;将上述第一,第二,第三 入射波讯号滤波(66),以提供一个依 据上述第一入射进行波的第一传播模态而 产生于传输上之状态讯号[IGGM( t)];处理(68)上述第一,第二, 第三入射波讯号,上述状态讯号与致动讯 号,以显示发生故障的位置。
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