[发明专利]保护继电器

说明书

技术领域

本发明涉及一种保护继电器，特别地涉及继电器中的操作条件的计算。

背景技术

过励磁保护用于保护发电机和电气变压器避免磁芯的过磁通密度以及饱和。该功能计算与发电机或变压器的励磁水平成比例的U/f比率(伏特/赫兹)并将该值与设置限值比较。当励磁水平超过设置限值时启动此功能，并在之后经过了设置的操作时间时进行操作。操作时间特性可以被选择为有限时间(DT)或过励磁逆有限最小时间(过励磁型IDMT)。

保护继电器制造商通过使用一些底数方程(base equation)对过励磁IDMT特性进行建模。所提出的用于IDMT曲线的底数方程中的一个方程如下：

(1),t(s)=60*e(ak+b-100Mc)]]>

t(s)    操作时间，以秒为单位

M    每单位(p.u.)值的励磁水平(“U/f比率”或“伏特/赫兹”)

K    时间乘子

固有地，该热模型方程给出为分钟的结果。方程1中的常量“60”将时间从分钟转换成秒。曲线参数a、b以及c可以是由供应商定义的常量。供应商可以提供几条曲线，这些曲线具有相互不同的常量值a、b以及c，或者这些参数可由用户设置。举例来说，a可以是2.50，b可以是115.00，c可以是4.886。通常，方程1表示由底数方程数学地定义的典型热模型，其中底数值是自然底数e≈2.7182818285。固有地，底数超过1的这些方程由于指数增加而非常快速地增长。

操作时间可以从方程通过求积分直接计算出来，其中累积的积分值包括根据计算方程1取导数计算出的连续的1/t值。该广泛使用的方法固有地易于存在因大分母值导致积分和分量接近零而引起的积分期间的精度问题。

如果我们可以假设参数a、b和c是供应商定义的，并且便于通过这种方式管理(即，我们可以预先保证取决于这些参数的曲线特性)，那么方程1中的不确定参数为用户可设置的参数k和方程变量M。用户可设置的k值的值往往被严格限制。例如，一些供应商只允许1和9之间的k值。在常规的计算方法中，预先计算连续的1/t值至查找表(LUT)并且将这些值积分至积分和。如果这些值接近零，则会引起计算不准确问题，特别是在输入信号幅度(在此为M)水平存在变化时，这是因为接近零的积分分量将增加到相当大的累计积分和。常规方法中的另一缺点是：如果没有使用预先计算的LUT，则在每个任务周期中需要长除法计算操作。这两个缺点(连续执行周期除法和累积不准确性)可以被WO 2009/080865中公开的乘法和比较方法替代。

然而，在一些应用环境中，优选允许k具有较大的值，高达100或更高。在具有高k值以及低或中M值的情况下，底数方程值快速增加。结果，这导致特别长的保护操作时间。如果方程1中的参数a、b和c是用户可设置的，则还可能引起更多的问题。随着将来科技和客户需求发展，肯定将会有关于参数灵活性的更多需求。参数值的组合可能会使得方程的计算变得计算非常耗时。

特别地，供应商必须成功限制参数值范围，以使得方程仅能够达到便于管理和预估的值。必须保证所有可能的参数组合导致正确计算的操作时间，即，底数方程结果可能从不增长超过计算限值，从而不发生处理器溢出。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于缓解上述缺点的方法和用于实施该方法的设备。本发明的目的通过独立权利要求中定义的方法和布置实现。从属权利要求中公开了本发明的一些实施例。

附图说明

以下将参照所附(随附)的附图通过优选实施例对本发明进行更详细的说明，其中：

图1示出了方法的一个实施例；

图2凸显了曲线的转换；以及

图3示出了继电器的一个实施例。

具体实施例