一种电子式同步检查继电器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水轮发电机组的一种测频并网同步检查继电器。
【背景技术】
[0002]水轮发电机组在开机并网的过程中需要实时测量发电机组的电压频率，并跟踪电网频率，以实现机组与电网的同步及并列。同步检查继电器是对机组和电网的电压信号进行分析比较，以输出一个较为准确的并网合闸信号。目前的常规的同步检查器只是简单的将机频信号与网频信号回路串联进行电压相位比较，并将比较的电压差直接接入电磁继电器线圈，由继电器的输出接点控制断路器的合闸信号。但由于受发电机自身高次谐波的影响，波形产生畸变电磁继电器的电压输入信号往往不能反映真实发电机与电网的电压相位差与电压差，容易引起同步继电器误动作而发出错误的合闸信号。另外，当发电机与电网的电压差处于同步继电器动作的临界点时，继电器的输出触点也相当不稳定，在导通和断开的之间频繁来回切换，容易导致合闸误动作，对发电机组和电网产生冲击。
【发明内容】
[0003]为了克服常规的同步检查器存在的以上缺陷，本发明专利的目的是提供一种电子式同步检查继电器，该检查继电器可以准确对发电机及电网电压、频率进行比较，使并网快速稳定。
[0004]为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案:
一种电子式同步检查继电器，该继电器包括隔离变压器TV1、隔离变压器TV2、整流桥、比较器LM393、电压基准电路、反相器ULN2003和同步继电器TJ，来自发电机和电网的二次电压信号分别连接隔离变压器TV1、隔离变压器TV2，隔离变压器TV1、隔离变压器TV2的二次侧输出的二个同名端UNIT 1-与GRID 1-相联接，二次侧输出端UNIT I+与GRID I+接入整流桥的输入端，整流桥的输出滤波电路由C20~C22组成，整流桥的输出电压CK+经电阻R23、电阻R24分压电路分压后，经由电阻R21连接比较器LM393的脚3，当发电机和电网的二次电压信号相位和幅值相同时，输入比较器LM393的脚3的电压为O ;所述的电压基准电路的参考电压经可调电阻RTl的可调输出端、电阻R20输入比较器LM393的脚2，电压基准电路由24V电源Vcc经电阻R25、可调电阻RT1、电阻R26串联而成，当输入比较器LM393的脚3电压大于输入比较器LM393的脚2的参考电压时，输出高电平，反之脚I则输出低电平；比较器LM393的脚I输出信号TJJlA输入ULN2003反相器反相后与同步继电器TJ动作线圈相联接，线圈的另一端接24V电源，当LM393的脚I输出低电平时继电器动作，继电器输出接点接通并网合闸操作回路。
[0005]作为进一步改进，所述的比较器LM393的脚I输出信号TJJlA通过连接设置跳线JPl与ULN2003反相器相连接。
[0006]作为进一步改进，所述的反相器ULN2003的管脚9与测试开关SI的一端相连，测试开关SI的另一端接地，当测试开关SI接通时，反相器输出管脚10~16输出低电平。
[0007]作为进一步改进，该检查继电器还包括LED发光二极管L10、LED发光二极管Lll和LED发光二极管L12，LED发光二极管LlO为电源正常指示；LED发光二极管Lll为电路工作正常指示；LED发光二极管L12为同步继电器动作指示。
[0008]本发明由于采用了上述的技术方案，发电机和电网电压信号首先经隔离变压器降压隔离后，在隔离变压器二次侧将发电机电压隔离变压器输出端与电网电压隔离变压器输出端相串联，串联方式是二个隔离变压器二次侧同名端相连接，二个隔离变压器输出电压信号经串联后进入整流电路变成直流电压信号，经滤波、限幅，所述直流电压信号输入LM393比较器的输入端口与基准电压回路的基准电压进行比较，当所述直流电压信号大于基准电压时在LM393比较器的输出端输出高电平，所述输出高电平信号经ULN2003反相器相位反相后输入同步电磁继电器的线圈输入端，同步电磁继电器线圈的另一输入端则接24V电源，当经反相器后输入同步电磁继电器的线圈输入端为低电平时，同步电磁继电器带电，输出接点动作，该输出接点串联接入发电机主断路器的合闸线圈操作回路，继而可控制发电机并入电网。本发明的检查继电器可以准确对发电机及电网电压、频率进行比较，使并网快速稳定。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做一个详细的说明。
[0011]如图1所示，来自发电机和电网的二次电压信号先经隔离变压器TV1、TV2降压隔离，隔离变压器变比为220/24V，将TV1、TV2的二次侧输出的二个同名端UNIT 1-与GRID1-相联接，将机频TVl、TV2的二次侧输出端UNIT I+与GRID I+接入整流桥的输入端，整流桥的输出滤波电路由C20~C22组成，整流桥的输出电压CK+经电阻R23、R24分压电路分压后，经由电阻R21输入比较器LM393的脚3。当发电机和电网的二次电压信号相位和幅值相同时，输入比较器LM393的脚3的电压为O。电压基准电路的参考电压经可调电阻RTl的可调输出端、电阻R20输入比较器LM393的脚2，电压基准电路由24V电源Vcc经电阻R25、可调电阻RT1、电阻R26串联而成。当输入比较器LM393的脚3电压大于输入比较器LM393的脚2的参考电压时，输出高电平，反之脚I则输出低电平。比较器LM393的脚I输出信号TJJlA经跳线JPl输入ULN2003反相器反相后与同步继电器TJ动作线圈相联接，线圈的另一端接24V电源，同步继电器TJ动作线圈的二端并联了一个反向续流二极管，用于消除线圈断电产生的过电压。当LM393的脚I输出低电平时继电器动作，继电器输出接点接通并网合闸操作回路。
[0012]同步继电器的动作条件是发电机电压相位与电网电压相位的相位差不大于30°，由于隔离变的变比为220/24V，隔离变输入电压IlOV时输出电压约为12V，所以当发电机电压相位超前或滞后电网电压相位差在30。以内时，二者的电压差也应小于8.5V，该电压经整流滤波后该值约为9.5V，据此将电压基准电路的参考输出电压通过可调电阻RTl调整为9.5V左右。
[0013]另外，整流桥的输出电压CK+经电阻R23、R24分压电路分压后，经由电阻R21也同时输入比较器LM393的脚6。电压基准电路的参考电压经可调电阻RTl的可调输出端、电阻R20也同时输入比较器LM393的脚5，当输入比较器LM393管脚6的信号电压小于输入比较器LM393的脚5的参考电压时，管脚7输出高电平，反之管脚7则输出低电平。比较器LM393的脚7输出信号TJJlB经跳线JPl输入ULN2003反相器反相后与同步继电器TJ动作线圈相联接。这样通过跳线JPl可以选用LM393内二个比较器的任一路信号输出接入反相器。同时，由于输入LM393内二个比较器的CK+电压信号与参考电压信号是正负相反接入比较器的输入端的，所以二个比较器的输出也是反相的，这样在同步继电器的输出接点要求和操作合闸回路的设计方面具有更大的灵活性。
[0014]反相器ULN2003的管脚9与测试开关SI的一端相连，测试开关SI的另一端接地，当测试开关SI接通时，反相器输出管脚10~16输出低电平，这样可测试同步继电器动作及工作电源是否正常。
[0015]LED发光二极管LlO为电源正常指示；LED发光二极管Lll为电路工作正常指示；LED发光二极管L12为同步继电器动作指示。
【主权项】
1.一种电子式同步检查继电器，其特征在于该继电器包括隔离变压器TV1、隔离变压器TV2、整流桥、比较器LM393、电压基准电路、反相器ULN2003和同步继电器TJ，来自发电机和电网的二次电压信号分别连接隔离变压器TV1、隔离变压器TV2，隔离变压器TV1、隔离变压器TV2的二次侧输出的二个同名端UNIT 1-与GRID 1-相联接，二次侧输出端UNIT I+与GRID I+接入整流桥的输入端，整流桥的输出滤波电路由C20~C22组成，整流桥的输出电压CK+经电阻R23、电阻R24分压电路分压后，经由电阻R21连接比较器LM393的脚3，当发电机和电网的二次电压信号相位和幅值相同时，输入比较器LM393的脚3的电压为O ;所述的电压基准电路的参考电压经可调电阻RTl的可调输出端、电阻R20输入比较器LM393的脚2，电压基准电路由24V电源Vcc经电阻R25、可调电阻RT1、电阻R26串联而成，当输入比较器LM393的脚3电压大于输入比较器LM393的脚2的参考电压时，输出高电平，反之脚I则输出低电平；比较器LM393的脚I输出信号TJJlA输入ULN2003反相器反相后与同步继电器TJ动作线圈相联接，线圈的另一端接24V电源，当LM393的脚I输出低电平时继电器动作，继电器输出接点接通并网合闸操作回路。2.根据权利要求1所述的一种电子式同步检查继电器，其特征在于比较器LM393的脚I输出信号TJJlA通过连接设置跳线JPl与ULN2003反相器相连接。3.根据权利要求1所述的一种电子式同步检查继电器，其特征在于反相器ULN2003的管脚9与测试开关SI的一端相连，测试开关SI的另一端接地，当测试开关SI接通时，反相器输出管脚10~16输出低电平。4.根据权利要求1所述的一种电子式同步检查继电器，其特征在于:该检查继电器还包括LED发光二极管L10、LED发光二极管Lll和LED发光二极管L12，LED发光二极管LlO为电源正常指示；LED发光二极管Lll为电路工作正常指示；LED发光二极管L12为同步继电器动作指示。
【专利摘要】本发明涉及水轮发电机组的一种电子式同步检查继电器，该继电器包括隔离变压器TV1、隔离变压器TV2、整流桥、比较器LM393、电压基准电路、反相器ULN2003和同步继电器TJ，来自发电机和电网的二次电压信号分别连接隔离变压器TV1、隔离变压器TV2，隔离变压器TV1、隔离变压器TV2的二次侧输出的二个同名端UNIT I-与GRID I-相联接，二次侧输出端UNIT I+与GRID I+接入整流桥的输入端，整流桥的输出滤波电路由C20~C22组成，本发明的检查继电器可以准确对发电机及电网电压、频率进行比较，使并网快速稳定。
【IPC分类】G01R23/02, G01R19/00
【公开号】CN104965124
【申请号】CN201510398305
【发明人】金华频, 王晓罡, 张巍, 徐国君, 姚国华, 崔振华, 干超
【申请人】杭州思绿能源科技有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月3日