[发明专利]保护继电器及用于其的人机接口

说明书

技术领域

本发明涉及电力分配(electrical power distribution)领域。其以如权利要求1的前序部分中所描述的、在配电系统(power distributionsystem)中用于保护电气设备的保护继电器为出发点。

背景技术

配电系统是输电网络(power transmission network)和电终端消耗器(customer)之间的接口(interface)。通常，配电系统包括多个一次变电所(primary substation)，该一次变电所通过输电线(power line)和开关连接至二次变电所。一次变电所包含变压器，该变压器使电压从传输电网(transmission grid)或子传输电网(sub-transmission grid)的HV级降低到适于地区传输的MV级。分配级网络操作包括与变电所的一次设备和输电线交互的二次装置，例如开关、抽头变换器、电容器组等。负责控制、保护、测量以及监测的分配自动化(DA)系统包括在SA通讯网络中互连且通过过程接口(process interface)与一次装置交互的二次装置。

在自动化的输电和配电中，二次装置包括基于微处理器的可编程电子装置或数字继电器，也称为智能电子装置(IED)，其能够将控制信号发送到开关装置，例如断路器和断开器。现今使用的大多数数字继电器结合了保护、控制、监测、通讯、电力质量(power quality)监测以及计量能力。由数字继电器支持的保护功能可包括用于相位元件和接地元件的延迟时间和瞬时过电流功能、序向(sequence directional)过电流功能、重接功能、过频和欠频(over-and under-frequency)保护功能，以及过压和欠压保护功能。数字继电器装置还支持各种计量功能；电压下跌(sag)、增大(swell)以及中断的监测；故障定位算法；以及示波记录存储，并且数字继电器装置构造成本地(locally)使用数字继电器的前面板或远程使用设定软件工具。在许多情况下，将所需要的保护功能性预先载入继电器装置中，然后利用连接至继电器装置的工具激活(enable)和确定参数。

如上文所概述的那样，保护继电器的基本功能是在过电流或接地故障情形的情况下通过使断路器解扣并中断输电线来保护电气设备。通常，当在预定的时限下所测量的线路中的电流超过标称值或设定值时，通过保护继电器产生代表解扣线圈或断路器的其它促动器的解扣信号。例如，超过电流变压器的额定电流(rated current)的20倍的故障电流可导致保护继电器在40°msec延迟的情况下释放解扣信号。

为了单独的输电线的过电流和接地故障保护，可使用带有对继电器电子器件供电的站电池(station battery)的静态的辅助供电的(auxiliary-powered)保护继电器。但是，在某些情形(例如城区中的环网柜(RMU)安装)中，辅助供电的保护继电器可能是不可接受的，而是使用所谓的自供电(self-powered)或自供应的继电器。在这种情况下，继电器电子电路所需要的能量以及释放到解扣线圈的能量由电流探测变压器供应。微控制器硬件设计和相关联的软件的优化平衡是至关重要的，并且使用者可通过用于参数设定的机械式二元或双列直插式组件(Dual In-line Package)(DIP)开关或者备选地通过基于电池供电的文字数字式LCD的人机接口(Human Machine Interface)(HMI)来定制自供应保护继电器。

发明内容

本发明的目的是在保护继电器的使用中提高灵活性。该目的分别由根据权利要求1和5的保护继电器和用于保护继电器的人机接口实现。其它的优选实施例根据从属权利要求中是明显的。