一种利用故障暂态电流分量保护的继电器及其应用方法

摘要

本发明公开了一种利用故障暂态分量保护的继电器，包括模态混合电路、暂态滤波单元、计数器、暂态时间追踪单元、暂态极性检测单元、多路时间和极性比较单元、决策单元、逻辑跳闸单元、第一通信接口(6)和第二通信接口(7)；方法的步骤：1)设在F1点发生故障；2)故障相和非故障相都产生高频信号；3)继电器将资料发送给相邻继电器；4)每个继电器将第一个波的极性和暂态时间与其它继电器纪录的信息作对比。5)如果暂态电流到达输电线路两端的时间之差小于输电线路长度与暂态电流的波速的比值，并且输电线路两端检测到的暂态电流信号极性相同时，确定跳开的断路器；6)通过行波到达故障线路两端的时间差值，确定故障位置；7)如果暂态电流到达输电线路两端的时间之差等于输电线路长度与暂态电流的波速的比值，并且输电线路两端检测到的暂态电流信号极性不相同时，继电器阻止断路器跳闸。本发明检测精度高、响应快，成本低。

主权项

1、一种利用故障暂态电流分量保护的继电器，其特征在于：包括模态混合电路(1)、暂态滤波单元(2)、计数器(10)、暂态时间追踪单元(3)、暂态极性检测单元(4)、多路时间和极性比较单元(5)、决策单元(8)、逻辑跳闸单元(9)、第一通信接口(6)和第二通信接口(7)；模态混合电路(1)将其接收到的三相电流变为模量信号输入到与其连接的暂态滤波单元(2)；在暂态滤波单元(2)与多路时间和极性比较单元(5)之间并联设置暂态时间追踪单元(3)和暂态极性检测单元(4)，暂态时间追踪单元(3)用于捕获初始行波到达母线的时间，暂态极性检测单元(4)用于记录暂态电流信号的极性；多路时间和极性比较单元(5)通过决策单元(8)与逻辑跳闸单元(9)连接；在多路时间和极性比较单元(5)通过第一通信接口(6)与相邻变电站继电器双向连接，多路时间和极性比较单元(5)通过第一通信接口(6)收集相邻变电站内的时间和极性信号，并将其同暂态时间追踪单元(3)和暂态极性检测单元(4)输入的时间和极性信号进行比较来确定故障是否在保护范围内；决策单元(8)通过第二通信接口(7)与网络保护控制单元(12)双向连接，网络保护控制单元(12)接收决策单元(8)的信号并保护控制网络；在暂态滤波单元(2)上设置的计数器(10)与决策单元(8)连接，计数器(10)用于检测故障电流信号，如果故障电流信号的电平大于自适应门槛值电平，在超出计数器(10)的限制时间之后，便确定出故障生成的暂态电流信号的极性并打上GPS时间标签；决策单元(8)根据多路时间和极性比较单元(5)和网络保护控制单元(12)的判断结果做出跳闸策略；逻辑跳闸单元(9)将根据决策单元(8)发来的信号向需要跳开的断路器发跳闸命令。