专利名称：功率方向继电器的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及电力系统继电保护的一种功率方向继电器。
目前公知的感应型功率方向继电器，利用电磁感应原理，正向电磁转距与阻力转距相互作用达到使触点闭合的作用，由于电压、电流回路感应的影响，有可能造成潜动；另外当电压过低时，由于电磁转距太小又有拒动的可能(即死区)。此外由于机械结构复杂，受环境温度和振动影响较大，造价也高。
本实用新型的目的就是提供一种功率方向继电器，使在正方向功率时动作，反向功率时不动作，起到功率保护作用。
本实用新型的目的是这样实现的一种功率方向继电器，是由电流信号移相电路，电流、电压矢量乘法器和电压相位锁相器构成，其特征在于移相电路的输入端接电抗变压器DK的付边，移相电路的输出端接乘法器的输入端，电压相位锁相器的输入端接电压互感器DY的付边，其输出端通过电阻及场效应管输入到运算放大器A4的负输入端。
本实用新型进一步的特征在于所述的电流信号移相电路是电抗变压器DK，运算放大器A1，开关K1、K2，电位器W1、W2，电容器C1及电阻R1～R5构成。
本实用新型再一个特征是所述的电流电压矢量乘法器是由运算放大器A2、A3、A4，场效应管CK及相应的辅助元件构成；其中A2、A3构成方波发生器，A4构成低通滤波器。
本实用新型另一个特征在于所述的电压相位锁相器是由电压互感器DY，电压比较器A6，运算放大器A7及相应的辅助元件构成，其中电压比较器A6的正相输入端与电阻R18和双向稳压管D3的连接点相接，负输入端接地，输出端通过电阻R19及电位器W4接场效应管。
本实用新型的工作原理为放大器把已经变成电压信号的电流信号进行移相，电压信号经比较器后变成同相位的方波信号，而与电压幅值无关，移相后的电流信号与方波信号进行矢量乘积运算，输出电平经比较器后控制继电器动作。由于有上述电路构造使本实用新型在正方向功率时动作，反方向功率时不动作，起到功率方向保护的作用。
下面结合说明书附图
及实施例对本实用新型作进一步阐述附图为本实用新型的电路原理图及实施例。
图中A1～A4、A7为运算放大器，A5、A6为电压比较器，R1～R23为电阻；C1～C4为电容；D2、D4为二极管；D1、D3为双向稳压二极管，CK为场效应管；W1～W4为电位器；J为继电器；DK为电抗变压器，DY为电压互感器。
如图所示，原理主要为三个部分，电流移相，矢量乘法器和电压相位锁相器，其工作原理如下以A1构成的移相器将已变成电压信号的电流信号移相30°或45°后，再输入到乘法器。以A2～A4，CK为主要元件构成的脉宽调制模拟乘法器，其中，A2、A3构成方波发生器，其输出的方波宽度受电流信号调制，这输出的方波控制场效应管(CK)的开断时间，同时由A6输出的与电压信号同步的方波信号通过R19及CK输入到A4的负输入端，A4构成低通滤波器，这样A4的输出信号V0就有如下关系V0＝KIcos(φ－α)其中K常数，I电流幅值，φ电流与电压之间的相位角，α电流移相角。
由上式可知，V0达到某一值，电压与电流间相位角为α时，电流I为最小，即动作灵敏角为α。另外由公式可见V0与电压幅值无关，达到了尽量减小死区的目的。
权利要求1.一种功率方向继电器，是由电流信号移相电路，电流、电压矢量乘法器、及电压相位锁相器构成，其特征在于移相电路的输入端接电抗变压器DK的付边，移相电路的输出端接乘法器的输入端，电压相位锁相器的输入端接电压互感器DY的付边，其输出端通过电阻及场效应管输入到运算放大器A4的负输入端。
2.根据权利要求1所述的功率方向继电器，其特征在于所述的电流信号移相电路是电抗变压器DK，运算放大器A1，开关K1、K2，电位器W1、W2，电容C1及电阻R1～R5构成。
3.根据权利要求1所述的功率方向继电器，其特征在于所述的电流、电压矢量乘法器是由运算放大器A2、A3、A4，场效应管CK及相应的辅助元件构成，其中A2、A3构成方波发生器，A4构成低通滤波器。
4.根据权利要求1所述的功率放向继电器，其特征在于所述的电压相位锁相器是由电压互感器DY、电压比较器A6，运算放大器A7及相应的辅助元件构成，其中电压比较器A6的正相输入端与电阻R18和双向稳压管D3的连接点相接，负输入端接地，输出端通过电阻R19及电位器W4接场效应管。
专利摘要一种功率方向继电器，是由电流信号移相电路、电流、电压矢量乘法器和电压相位锁相器构成。电流信号通过放大器进行移相，电压信号经比较器后变成同相位的方波信号，而与电压幅值无关，移相后的电流信号与方波信号进行矢量乘积运算，输出电平经比较器后控制继电器动作。由于采用了上述电路，使在正方向功率时动作，反方向功率时不动作，起到功率方向保护作用。本装置是电子技术在电工领域的应用。
文档编号H01H53/00GK2172911SQ93232888
公开日1994年7月27日 申请日期1993年12月28日 优先权日1993年12月28日
发明者涂大石, 李安琪 申请人:北京开关厂通用电气自动化研究所