本實用新型涉及一種10KV配電線路CT供電控制系統,屬于10KV交流高壓配電線路技術領域;按照《國家重點支持的高新技術領域》的規定分類,屬于電力電子技術領域。
背景技術:
10KV交流配電線路中,為了便于管理,需要在線路的始端和末端安裝自動斷路器(或稱分界斷路器、分界開關,以下統稱“開關”)及其控制箱,形成一個控制系統,用以對線路的過載、短路實施有效保護(包括對變電站變壓器和用戶變壓器實施保護),還可兼做負荷調控之用。這種控制系統總是需要提供工作電源才能工作,現有技術條件下大多數采用“PT供電”方式。“PT”,通常稱作“電壓互感器”,也就是安裝在室外10KV線路上的小型降壓變壓器,用以將10KV交流電壓降至220V或220V以下,從而為控制箱提供工作電源。這種供電方式目前得到較為普遍的應用;但它也存在諸多不容忽視的缺陷,如體積大、安裝不便、價格較高、壽命不長(抗雷擊、抗雨雪、抗鳥巢侵害等能力差)等;還有一個突出的不便之處是與高壓線路的直接接觸必不可少,“高壓危險”的潛在威脅隨時存在。為了避免“PT供電”的這些缺陷,近年來開發出了“CT供電”方式,即電流互感器供電方式,如本煙臺市華能電器有限公司的2013203660714“特功互感器”專利。現行“CT供電”確實優點突出——不需外接PT,自然就不存在PT供電的那些缺陷,尤其在安裝簡便、安全性好、可靠耐用等方面獲得好評。但現行“CT供電”也有不盡人意之處;①“小電流不能啟動”,即當輸電線路中通過的電流太小時(如小于10A時)其傳輸的電能就不足以使控制箱進入工作狀態;②非常情況下不能實施速斷保護,即倘若正好趕在停電以后重新送電的時刻10KV線路發生短路故障或嚴重接地故障,這種情況控制箱就不能及時驅動開關跳閘,這雖然是特殊或極端情況,發生的概率極小,但總是存在一定程度的保護盲區。
技術實現要素:
本實用新型的目的是提出一種10KV配電線路CT供電控制系統,可以使控制箱的啟動電流大大降低(3A以下),更重要的是,不論什么情況下發生短路故障或嚴重接地故障,控制箱都可以發揮“速斷”保護作用——不存在保護盲區。
本實用新型的技術方案是:一種10KV配電線路CT供電控制系統,特點是:包括檢測集能互感器CT、尋常儲能器XN、非常儲能器FN、反饋短接器DJ、尋常信號處理器XX、非常信號輸出器FX和分閘線圈FZ,所述檢測集能互感器CT由三只特制電流互感器CT1、CT2、CT3組成,每只特制電流互感器都由集能器和檢測器兩部分構成,集能器和檢測器分別由各自的磁芯和線圈構成,其中集能器的線圈稱作H線圈,檢測器的線圈稱作S線圈,三組H線圈的首端依次命名為H1、H2、H3,三組H線圈的尾端共接于系統的共地端GND,三組S線圈的首端依次命名為S1、S2、S3,三組S線圈的尾端共接于系統的電流公共端COM,其中:
所述H線圈首端H1、H2、H3分別與尋常儲能器XN的三個輸入端和非常儲能器FN的三個輸入端相接的同時還分別與反饋短接器DJ的三個輸出端相接;所述S線圈首端S1、S2、S3分別與非常信號處理器FX輸入端的三只小型電流互感器XL1、XL2、XL3的原邊線圈L1、L2、L3串聯后分別接于尋常信號處理器XX的三個輸入端Ia、Ib、Ic,所述S線圈尾端共接于尋常信號處理器XX的信號公共端即系統的電流公共端COM;
所述尋常儲能器XN的高壓正極輸出端C+與所述反饋短接器DJ的對比電壓輸入端BX相接,XN的低壓直流正極輸出端Uo+對外兩路引出—— 一是與DJ的電源正極端V+相接,二是與所述尋常信號處理器XX的電源正極E+相接;
所述非常儲能器FN除設有三個輸入端分別與H1、H2、H3相接以外,還設有3個接點對外連接—— 一是設有低壓直流正極輸出端W+與所述非常信號處理器FX的電源正極端V+*相接,二是設有驅動信號輸入端qx*與所述非常信號處理器FX的輸出端Uo*相接,三是設有非常能量輸出端EC*與尋常儲能器XN的能量輸出端EC共接于分閘線圈FZ的正極端;
所述尋常儲能器XN還設有驅動信號輸入端qx與所述尋常信號處理器XX的驅動信號輸出端Uo相接;
XN的負極端與DJ的負極端、FN的負極端、FX的負極端、XX的負極端及FZ的負極端共接于系統的共地端GND。
本技術方案中,所述尋常儲能器XN由電容器C1、C2、C3、C、CI、二極管D1、D2、D3、D1*、D2*、D3*、Do、T、單向閘流管G、電阻器R及成品穩壓模塊M構成,D1的正極端與D1*的負極端相接,D2的正極端與D2*的負極端相接,D3的正極端與D3*的負極端相接,C1、C2、C3的負極端分別與上述三組H線圈的首端H1、H2、H3相接,D1、D2、D3的負極端與C的正極端、Do的正極端、G的陽極端共接于C+,C+即為XN的高壓正極輸出端;Do的負極端與CI的正極端共接于M的正極輸入端UI+,M的正極輸出端Uo+即為XN的低壓正極輸出端;M的負極輸入端UI-、負極輸出端Uo-以及D1*、D2*、D3*的正極端、C、CI的負極端共接于系統的共地端GND。
本技術方案中,所述反饋短接器DJ由電阻R1、R2、R3、RS、RX、RS*、穩壓二極管Q、Q*、運算放大器A、雙向閘流管K1、K1*、K2、K2*、K3、K3*構成,RS的一端與RX的一端、Q的負極端共接于A的正向輸入端+,RS的另一端即成為對比電壓輸入端BX;RS*的一端與Q*的負極端共接于A的反向輸入端-,RS*的另一端接A的電源正極V+,V+即為DJ的電源正極端;K1的陰極接K1*的門極,K2的陰極接K2*的門極,K3的陰極接K3*的門極;K1、K1*兩者的陽極共接點、K2、K2*兩者的陽極共接點、K3、K3*兩者的陽極共接點,分別成為DJ輸出端的三個反饋短接點(分別與H1、H2、H3相接);K1、K2、K3的門極分別與R1、R2、R3的一端相接,RI、R2、R3的另一端共接于A的輸出端,Q的正極端與RX的另一端、Q*的正極端、A的電源負極端、K1*、K2*、K3*的陰極端共接于系統的共地端GND,GND兼做DJ輸出端公共反饋短接點(亦即三相線路三組H線圈的公共短接點)。
本技術方案中,所述非常儲能器FN由二極管V1、V2、V3、T*和電容器C*、電阻器R、RG*、穩壓二極管W及單向閘流管G*、G**構成,V1、V2、VC三者的負極端與G*、G**的陽極端及R的一端都共接于C*的正極端即成為FN的高壓正極端C*+,R的另一端與W負極端的接點即成為FN的低壓正極端W+,T*的正極接于G**的陰極,T*的負極即成為FN的能量輸出端EC*,RG*的一端與G*的門極相接,RG*的另一端即成為FN的驅動信號輸入端qx*,V1、V2、V3的正極端各自分別與上述三組H線圈的首端H1、H2、H3相接,C*的負極端與W的正極端共接于系統的共地端GND。
另外,可以將所述非常儲能器FN中采用的三相半波整流電路設置成三相全波整流電路,即將三條整流電路中除了原有的三只二極管V1、V2、V3以外再增設三只二極管V1*、V2*、V3*;將檢測集能互感器CT中的H線圈改變成兩組相同匝數的線圈串聯——前一線圈的尾端與后一線圈的首端共接于系統的共地端GND(即前一線圈與后一線圈順向串聯后形成的中心抽頭接GND);將第一條電路的后一線圈的尾端H1*接另一二極管V1*的正極,第二條電路的后一線圈的尾端H2*接另一二極管V2*的正極,第三條電路的后一線圈的尾端H3*接另一二極管V3*的正極,二極管V1、V2、V3、V1*、V2*、V3*的負極共接于C*+。
本技術方案中,所述非常信號輸出器FX由三只小型電流互感器XL1、XL2、XL3和三支穩壓二極管X1、X2、X3、三支電阻器RX1、RX2、RX3、三個運算放大器單元B1、B2、B3、三支二極管T1、T2、T3、電阻器R、穩壓二極管Z構成,Z的負極與RZ的一端共接于B1、B2、B3的反向輸入端-,RZ的另一端與B1、B2、B3的公共電源正極端V+*相接;XL1的副邊線圈的首端L1*與X1的負極端、RX1的一端共接于B1的正向輸入端+,XL2的副邊線圈的首端L2*與X2的負極端、RX2的一端共接于B2的正向輸入端+,XL3的副邊線圈的首端L3*與X3的負極端、RX3的一端共接于B3的正向輸入端+;T1、T2、T3各自的正極端分別與BI、B2、B3的輸出端相接,T1、T2、T3的負極端共接于一點Uo*, Uo*即為FX的輸出端;L1*、L2*、L3*的尾端、X1、X2、X3的正極端、RX1、RX2、RX3的另一端、Z的正極端、B1、B2、B3的公共電源負極端共接于系統的共地端GND。
上述技術方案中,電容器C1、C2、C3可以是有極性的也可以是無極性的,其耐壓不小于400V,其容量不小于4微法、不大于40微法;電容器C、CI、C*都是有極性的,C的容量至小是2200微法,耐壓至小是200伏;CI的容量至小是220微法,耐壓至小是200伏;C*的容量不大于330微法、不小于100微法,耐壓不小于400伏。
附圖說明
圖1為本實用新型技術方案的結構原理圖。
圖2為本實用新型技術方案的一種實施例結構原理圖。
圖3是本實用新型技術方案的另一種實施例結構原理圖。
附圖圖面說明如下:
CT—檢測集能互感器:CT1、CT2、CT3—三只集能檢測互感器,分別安裝于三條10KV輸電線路;H1、H2、H3—三只檢測集能互感器之集能線圈之首端;S1、S2、S3—三只檢測集能互感器之檢測線圈之首端;COM—三只檢測集能互感器之檢測線圈之尾端共接點。
XN—尋常儲能器:C1、C2、C3—3支電容器,可以是有極性也可以是無極性的;C、CI—2支極性電容器; D1、D2、D3、D1*、D2*、D3*、Do、T—8支二極管;M—成品穩壓模塊;G—單向閘流管;C+—高壓正極輸出端;Do+—低壓正極輸出端;EC—尋常能量輸出端;qx—尋常驅動信號輸入端;GND—電源負極端和系統的共地端。
DJ—反饋短接器:A—運算放大器(或運算放大器單元);K1、K1*、K2、K2*、K3、K3*—三組雙向閘流管復合管(每兩支組合成一組);R1、R2、R3、RS、RX、RS*—6支電阻器;Q、Q*—2支穩壓二極管;V+—運算放大器A的電源正極;BX—對比信號輸入端;GND—電源負極端、輸出端公共反饋短接點、系統的共地端。
FN—非常儲能器:V1、V2、V3、T*—4支二極管;G*、G**—2支單向閘流管;C*—電容器;R—電阻器;W—穩壓二極管;C*+—高壓正極輸出端;W+—低壓正極輸出端;EC*—非常能量輸出端;qx*—驅動信號輸入端;GND—電源負極端和系統的共地端。
FX—非常信號輸出器:XL1、XL2、XL3—三只小型電流互感器;L1、L2、L3—分別為XL1、XL2、XL3的原邊線圈,分別串聯在S1、S2、S3與COM的回路中;L1*、L2*、L3*—分別為XL1、XL2、XL3的副邊線圈首端,它們的尾端共接于GND;X1、X2、X3—三支穩壓二極管,它們的負極端分別與L1*、L2*、L3*相接,它們的正極端共接于GND;RX1、RX2、RX3—三支電阻器,分別與X1、X2、X3并聯;RZ—電阻器;Z—穩壓二極管;B1、B2、B3—三個運算放大器單元;T1、T2、T3—三個二極管,三者構成B1、B2、B3的“或門”輸出電路;V+*—FX的電源正極端;Uo*—FX的驅動信號輸出端。
XX—尋常信號處理器:E+—電源正極端;E- —電源負極端;Ia、Ib、Ic—三相電流信號輸入端;COM—三相電流信號公共端;Uo—驅動信號輸出端;GND—電源負極端和系統的共地端。
FZ—分閘線圈。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行詳細說明,所舉實例用于對本實用新型加以解釋而不是加以限定。
參考圖1,圖1中表示了本實用新型的主體結構及各部分電能量、電信號的傳輸關系,包括檢測集能互感器CT、尋常儲能器XN、非常儲能器FN、反饋短接器DJ、尋常信號處理器XX、非常信號輸出器FX和分閘線圈FZ,所述檢測集能互感器CT由三只特制電流互感器CT1、CT2、CT3組成,每只特制電流互感器都由集能器和檢測器兩部分構成,集能器和檢測器分別由各自的磁芯和線圈構成,其中集能器的線圈稱作H線圈,檢測器的線圈稱作S線圈,三組H線圈的首端依次命名為H1、H2、H3,三組H線圈的尾端共接于系統的共地端GND,三組S線圈的首端依次命名為S1、S2、S3,三組S線圈的尾端共接于系統的電流公共端COM,其中:
所述H線圈首端H1、H2、H3分別與尋常儲能器XN的三個輸入端和非常儲能器FN的三個輸入端相接的同時還分別與反饋短接器DJ的三個輸出端相接;所述S線圈首端S1、S2、S3分別與非常信號處理器FX輸入端的三只小型電流互感器XL1、XL2、XL3的原邊線圈L1、L2、L3串聯后分別接于尋常信號處理器XX的三個輸入端Ia、Ib、Ic,所述S線圈尾端共接于尋常信號處理器XX的信號公共端即系統的電流公共端COM;
所述尋常儲能器XN的高壓正極輸出端C+與所述反饋短接器DJ的對比電壓輸入端BX相接,XN的低壓直流正極輸出端Uo+對外兩路引出—— 一是與DJ的電源正極端V+相接,二是與所述尋常信號處理器XX的電源正極E+相接;
所述非常儲能器FN除設有三個輸入端分別與H1、H2、H3相接以外,還設有3個接點對外連接—— 一是設有低壓直流正極輸出端W+與所述非常信號處理器FX的電源正極端V+*相接,二是設有驅動信號輸入端qx*與所述非常信號處理器FX的輸出端Uo*相接,三是設有非常能量輸出端EC*與尋常儲能器XN的能量輸出端EC共接于分閘線圈FZ的正極端;
所述尋常儲能器XN還設有驅動信號輸入端qx與所述尋常信號處理器XX的驅動信號輸出端Uo相接;
XN的負極端與DJ的負極端、FN的負極端、FX的負極端、XX的負極端及FZ的負極端共接于系統的共地端GND。
參考圖2,圖2表示了本實用新型的一種實施方式各部分的基本構造和工作原理。所述尋常儲能器XN由電容器C1、C2、C3、C、CI、二極管D1、D2、D3、D1*、D2*、D3*、Do、T、單向閘流管G、電阻器R及成品穩壓模塊M構成,D1的正極端與D1*的負極端相接,D2的正極端與D2*的負極端相接,D3的正極端與D3*的負極端相接,C1、C2、C3的負極端分別與上述三組H線圈的首端H1、H2、H3相接,D1、D2、D3的負極端與C的正極端、Do的正極端、G的陽極端共接于C+,C+即為XN的高壓正極輸出端;Do的負極端與CI的正極端共接于M的正極輸入端UI+,M的正極輸出端Uo+即為XN的低壓正極輸出端;M的負極輸入端UI-、負極輸出端Uo-以及D1*、D2*、D3*的正極端、C、CI的負極端共接于系統的共地端GND。
本技術方案中,所述反饋短接器DJ由電阻R1、R2、R3、RS、RX、RS*、穩壓二極管Q、Q*、運算放大器A、雙向閘流管K1、K1*、K2、K2*、K3、K3*構成,RS的一端與RX的一端、Q的負極端共接于A的正向輸入端+,RS的另一端即成為對比電壓輸入端BX;RS*的一端與Q*的負極端共接于A的反向輸入端-,RS*的另一端接A的電源正極V+,V+即為DJ的電源正極端;K1的陰極接K1*的門極,K2的陰極接K2*的門極,K3的陰極接K3*的門極;K1、K1*兩者的陽極共接點、K2、K2*兩者的陽極共接點、K3、K3*兩者的陽極共接點,分別成為DJ輸出端的三個反饋短接點(分別與H1、H2、H3相接);K1、K2、K3的門極分別與R1、R2、R3的一端相接,RI、R2、R3的另一端共接于A的輸出端,Q的正極端與RX的另一端、Q*的正極端、A的電源負極端、K1*、K2*、K3*的陰極端共接于系統的共地端GND,GND兼做DJ輸出端公共反饋短接點(亦即三相線路三組H線圈的公共短接點)。
本技術方案中,所述非常儲能器FN由二極管V1、V2、V3、T*和電容器C*、電阻器R、RG*、穩壓二極管W及單向閘流管G*、G**構成,V1、V2、VC三者的負極端與G*、G**的陽極端及R的一端都共接于C*的正極端即成為FN的高壓正極端C*+,R的另一端與W負極端的接點即成為FN的低壓正極端W+,T*的正極接于G**的陰極,T*的負極即成為FN的能量輸出端EC*,RG*的一端與G*的門極相接,RG*的另一端即成為FN的驅動信號輸入端qx*,V1、V2、V3的正極端各自分別與上述三組H線圈的首端H1、H2、H3相接,C*的負極端與W的正極端共接于系統的共地端GND。
本技術方案中,所述非常信號輸出器FX由三只小型電流互感器XL1、XL2、XL3和三支穩壓二極管X1、X2、X3、三支電阻器RX1、RX2、RX3、三個運算放大器單元B1、B2、B3、三支二極管T1、T2、T3、電阻器R、穩壓二極管Z構成,Z的負極與RZ的一端共接于B1、B2、B3的反向輸入端-,RZ的另一端與B1、B2、B3的公共電源正極端V+*相接;XL1的副邊線圈的首端L1*與X1的負極端、RX1的一端共接于B1的正向輸入端+,XL2的副邊線圈的首端L2*與X2的負極端、RX2的一端共接于B2的正向輸入端+,XL3的副邊線圈的首端L3*與X3的負極端、RX3的一端共接于B3的正向輸入端+;T1、T2、T3各自的正極端分別與BI、B2、B3的輸出端相接,T1、T2、T3的負極端共接于一點Uo*, Uo*即為FX的輸出端;L1*、L2*、L3*的尾端、X1、X2、X3的正極端、RX1、RX2、RX3的另一端、Z的正極端、B1、B2、B3的公共電源負極端共接于系統的共地端GND。
上述技術方案中,電容器C1、C2、C3可以是有極性的也可以是無極性的,其耐壓不小于400V,其容量不小于4微法、不大于40微法;電容器C、CI、C*都是有極性的,C的容量至小是2200微法,耐壓至小是200伏;CI的容量至小是220微法,耐壓至小是200伏;C*的容量不大于330微法、不小于100微法,耐壓不小于400伏。
參考圖3,圖3表示了本實用新型的另一種實施方式的工作原理。其基本構造與上述第一種實施方式的不同點在于:將所述非常儲能器FN中采用的三相半波整流電路設置成三相全波整流電路,即將三條整流電路中除了原有的三只二極管V1、V2、V3以外再增設三只二極管V1*、V2*、V3*;將檢測集能互感器CT中的H線圈改變成兩組相同匝數的線圈串聯——前一線圈的尾端與后一線圈的首端共接于系統的共地端GND(即前一線圈與后一線圈順向串聯后形成的中心抽頭接GND);將第一條電路的后一線圈的尾端H1*接另一二極管V1*的正極,第二條電路的后一線圈的尾端H2*接另一二極管V2*的正極,第三條電路的后一線圈的尾端H3*接另一二極管V3*的正極,二極管V1、V2、V3、V1*、V2*、V3*的負極共接于C*+。
工作原理
當10KV配電線路中有電流通過時,就會在檢測集能互感器CT的H線圈和S線圈中激勵出相應的交流電壓或交流電流,其中H線圈兩端輸出的交流電壓同時傳輸給尋常儲能器XN和非常儲能器FN并被反饋短接器DJ輸出端所跨接,XN、FN、DJ三者的結構方式各不相同,所起的作用也就各不相同:由于XN中含有二倍壓整流電路,所以當10KV線路中有很小電流通過時即可使其高壓輸出端C+產生較高的直流電壓,以至使低壓輸出端Uo輸出穩定的直流低電壓,從而使尋常信號處理器XX進入工作狀態;由于XN中CI、C2、C3具有較強的阻尼作用再加上C和CI具有較強的儲電作用以及Do的反向阻隔作用,所以使得Uo+端輸出的直流電壓不會隨著10KV線路中電流的突增突減而隨時變化(CI、C2、C3的容量越小阻尼作用越大,C和CI的容量越大儲電作用越強);DJ實質上是由一個電壓比較器控制下的三路電子開關(以A為核心構成的電壓比較器控制以K1、K1*、K2、K2*、K3、K3*為核心構成的三路電子開關),它的作用是受XN高壓輸出端C+電壓的控制、反過來又對XN輸入電壓H1、H2、H3實施控制——當10KV線路電流增加到一定程度,致使XN的輸入交流電壓較高,就會引起C+端的直流電壓(電位)高到一定程度,致使RX兩端電壓URX高于Q*兩端電壓UQ*,也就是加到A的正向輸入電壓的比對電壓超過了設置在A的反向輸入端的基準電壓,就會迫使A的輸出端輸出高電平,就會迫使K1、K1*、K2、K2*、K3、K3*導通,也就使得三組H線圈形成短路,就使得H線圈中的電流只在自己內部空轉而不對外輸出能量,也就停止了向C、CI充電,由于系統工作總要消耗能量,消耗的能量都是儲能電容C的“庫存”中提取,所以導致C+端電壓開始逐漸下降;C+端電壓降到一定程度,致使RX兩端電壓低于Q*兩端電壓,A即停止輸出高電平,K1、K1*、K2、K2*、K3、K3*也就隨之關斷,三組H線圈也就重新恢復向C、CI充電……周而復始。在這一過程中,既保證了C+端電壓的基本平穩、Uo+、E+端電壓的完全平穩、尋常信號處理器XX的正常工作——整個控制系統都處于尋常工作狀態;又保證了H線圈不會出現全開路運行狀態(不存在“開路過電壓”的安全隱患)。在系統處在尋常工作狀態下發生了過載、短路或接地故障時,尋常信號處理器XX可以按照使用者預先設定的數據加以比對并作出相應處理,必要時輸出驅動信號至XN的qx端,迫使XN釋放出能量給分閘線圈FZ,實施分閘斷電,達到保護目的(對過載、接地情況實施延時分閘,對短路或嚴重接地故障實施即時分閘)。【UQ*來自穩壓模塊M的輸出端Uo+,又受穩壓二極管Q*的限制,其數值等于Q*的額定穩壓值,所以這里用UQ*作A的反向輸入端基準電壓;URX的大小與C+端的電壓密切相關,但其最大值不會超過Q的額定穩壓值,Q的作用就是限制加到A的正向輸入電壓的電源不至于太高。】這就是整個系統的尋常工作情況。
但是,出現非常情況怎么辦呢,這正是本實用新型所能解決的重要問題。
這里所謂非常情況包括兩種:一是當10KV線路停電后重新恢復供電時發生了短路故障或嚴重接地故障,二是因10KV電線路中通過的電流很小(即線路負載量很小時),控制箱尚未被啟動的時間段發生了短路故障或嚴重接地故障。這兩種情況對現有CT供電方式的控制系統來說都是不能實現“速斷”保護的,因為它沒有專用的外接電源或儲備電源,在它尚處在“空腹休眠狀態”的情況下10KV線路中突然出現了異常大電流,它需要一個“先吃飯后干活”的過程——需要一個先行充實電源然后隨即進入工作狀態的過程,總需要一段時間,這就不可避免的延遲了跳閘斷電的時間,所以不能實現“速斷”保護。也就是說,現有CT供電方式的控制系統存在一定程度的“盲區”。本實用新型為了消除這一盲區,設置了XN、FN、FX三套電路,XN中設置了三條二倍壓半波整流電路(分別由C1與D1、D1*、C2與D2、D2*、C3與D3、D3*構成,因為用于三相線路,所以設置三條二倍壓半波整流電路),實質上也是三條阻尼整流電路(電容器C1、C2、C3屬于阻尼元件,容量越小阻尼作用越大),這種整流電路的特點是輸出的直流電壓量值高,但輸出的直流電流量值小(吸取的交流電流的量值也就小),儲能速度就慢;FN中沒有阻尼元件,儲能電容C*的容量比XN中的儲能電容C的容量小很多,特點是儲能速度快,而且它的能量釋放還要受到FX的牽制——FX有高電平輸出才能將FN的儲能釋放出來,否則它總是處在儲能數量不大或有能無處使的狀態;FX中采用了快速峰值電壓比較器電路,特點是只要輸入端的電壓峰值達不到限定數值,輸出端就毫無輸出;輸入端的電壓峰值一經達到限定數值,輸出端就立即輸出高電平,這個高電平輸送到FN的信號輸入端qx*就可以將FN的“閥門”打開(即使G*、G**導通),用這股非常電流產生的能量涌入分閘線圈FZ,實現“速斷”保護。也就是說,當10KV線路突然發生短路故障或嚴重接地故障時,H線圈中強大的交流電流大部分流向FN(因XN存在較大的阻尼作用,所以分流很小),并通過FX的鑒別作用立即將FN的“閥門”打開,將FN瞬間儲存的能量輸送給分閘線圈FZ,產生了立即分閘斷電的保護作用。這里再進一步說明一下FX的電路結構及其鑒別和開閘作用:FX前端設有小型電流互感器XL1、XL2、XL3,其副邊線圈L1*、L2*、L3*兩端的輸出電壓與通過三相輸電線路中的電流成正比關系,FX后端設有以B1、B2、B3為核心元件的三相電壓比較器,RX1、RX2、RX3分別并聯在L1*、L2*、L3*的兩端,可以通過RX1、RX2、RX3阻值的選定使B1、B2、B3的正向輸入峰值電壓正好大于B1、B2、B3的反向輸入端電壓(即穩壓二極管Z負極端的正向電壓,這一大數值正好與預期的輸電短路電流相對應),導致B1、B2、B3之一或之二或之三輸出高電平至UO*-qx*,從而促使FN立即向FZ輸送能量,使其分閘斷電。
圖3 與圖2的不同之處在于它的非常儲能器FN中采用的是全波整流電路,因此電路結構作了如下變動:①三路整流電路中除了原有的三只二極管V1、V2、V3以外又增設了三只二極管V1*、V2*、V3*;②將檢測集能互感器CT中的H線圈改變成兩組相同匝數的線圈串聯——前一線圈的尾端與后一線圈的首端共接于系統的共地端GND(即中心抽頭接GND);③三條全波整流電路的另一半波是這樣構成的:第一條電路的后一線圈的尾端H1*接另一二極管V1*的正極,第二條電路的后一線圈的尾端接另一二極管V2*的正極,第三條道路的后一線圈的尾端接另一二極管V3*的正極,V1、V2、V3、V1*、V2*、V3*的負極共接于C+。顯然,圖3實施例的全波整流的效果優于圖2實施例半波整流,所以圖3實施例在非常情況下可以發揮更好的“速斷”保護效果;當然它的電路復雜一些、成本高一些也是自然的。