[发明专利]配电线路电压过偏差保护器

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电线路电压过偏差保护器，尤其是一种能够根据电压过偏差的大小限时切除存在过电压偏差的配电线路的保护器。

背景技术

目前，按我国对低压配电线路规定的供电电能质量的标准中，其电压偏差允许值为|ΔU_允|＝±7％U_e，即相线过电压为U′_允≤235.4V，相线欠电压为U″_允≥204.6V；故障情况下的允许值为±10％U_e，即U′_允≤242V，U″_允≥198V；U_e为额定工作相电压交流220V，ΔU(为相线偏差电压)＝U′-U_e或U″-U_e；国际电工委员会IEC与国家的绝缘配合标准的规定为用电设备所允许的最高工作相电压为U_H＝250V；按IEC标准与国家的有关规定人身安全的条件，正常环境下人身触电安全电压的极限值为交流50V，且不得超过5S。而目前国内所设置的电压保护装置为：供居民用电的过电压U′保护器的动作值为~270-280V±5％(或±5V)、动作时间1S、5S；供居民用电的欠电压U″保护器的动作值为~160-180V±5％(或±5V)、动作时间1S、5S，即取相线过电压、欠电压、或过电压与欠电压信号，定时切断各种电压过高或过低的电压的配电线路；取中性点或中性线过偏差电压信号，及按用电设备所能承受的时间，切除配电线路引入的非正常电压或发生相线、中性线断线类故障的配电线路所产生的过或欠电压。由于取防护用电设备被危害的过电压、欠电压、或过电压与欠电压信号时，该信号为相线电压与中性线所产生的电压偏差之和，为避免配电线路运行中负荷较小所出现的相线工作电压较高、与中性线偏差电压较大时叠加至各相后，有可能使用电端相线工作电压较高，导致保护器误动作，其保护器的动作值只好做出偏高选择，其保护器的动作值均大于电能质量标准的规定，及超过了用电设备的绝缘配合标准规定的电压U_H，而出现保护死区，此外按固定时限切除过电压的配电线路，它还存在当出现较高的工作电压时，不能按人身与用电设备所应能承受的极短时间内切断其电压较高的配电线路的要求，而危害用电设备与人身的安全；所取用的中性点或中性线偏差电压过大时的故障电压信号，只能按用电设备的绝缘配合标准的规定，对配电线路的中性线所产生的过偏差电压设置其保护装置，故它不能防护三相负荷较为平衡，中性点、中性线不产生或所产生的偏差电压较小，且各相的相线过电压或欠电压值过大时对用电设备的危害，而出现保护盲区；此外，国内外均未能按电能质量标准监测与防护低压配电线路的电压质量低劣时对用电设备的危害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种配电线路电压过偏差保护器，该保护器能够按设定的配电线路中过偏差电压的大小与持续存在的时间切除其配电线路。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种配电线路电压过偏差保护器，包括电压取样整流电源，降压稳压整流电路，还包括：

一电压取样电路，当配电线路的电压超过额定工作电压时，在正偏差电压信号输出点输出正偏差电压信号，当配电线路的电压低于额定工作电压时，在负偏差电压信号输出点输出负偏差电压信号，当配电线路的电压与额定工作电压间的正或负偏差电压任一电压超过设定值时，在过偏差电压信号输出点输出过偏差电压信号；

一过偏差电压处理器，接收处理所述过偏差电压信号输出点输出的过偏差电压信号，当配电线路的过偏差电压与时间的反时限函数超过某一允许的确切值时，输出切除电压过偏差的配电线路的指令信号；

一电压过偏差的配电线路的切除电路，接收所述过偏差电压处理器输出的切除电压过偏差的配电线路的指令信号，切除电压过偏差的配电线路。

本发明的优选方案是：

所述降压稳压整流电路中用于降压的变压器为速饱和变压器。

在所述电压取样电路中，由所述降压稳压整流电路输出的稳压电源的电压替代交流电源的额定工作电压；由所述电压取样整流电源的电压替代配电线路各种状态下的工作电压。

在所述电压取样电路中由集成双运算放大器将取样电压与参考电压进行减法运算得出电压偏差值，输出正偏差或负偏差电压信号的。