Устройство для защиты понижающего трансформатора с односторонним питанием

Устройство для защиты понижающего трансформатора с односторонним питанием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ф .т/-- - ".:;,:-,,"й и йт

Л. В. Бондаревскнй н В. Н. П лер E,„:.;:., Челябинский полвтекнвческий институт вм."Яей нско то комсомола (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОНИЖАЮЩЕГО

ТРА НСФОРМАТОРА С ОДНОСТОРОННИМ

ПИТАНИЕМ

Изобретение относнтся к электротехнике, в частности к релейной зашите трансформаторов.

Известно устройство для защиты трансфоуматоро6 от внутренннх повреждений, содержащее днфференцнальиые токовые з отсечки, измерительные цепи которых выполнены по разностной схеме, а в качестве реагнруюшнх (пороговых) органов применены максимальные токовые реле 51 . о

Главный нх недостаток, наряду со сложностью наладки н эксплуатацнн, низкая чувствительность к коротким замыканн ям внутри обмотки трансформатора.

Известно также устройство для днффе ренцнальной токовой защнты трансформатора, содержащее промежуточные насы щающнеся трансформаторы, первнчные обмотки которых подключены к трансфоре маторам тока высокого н низкого напри женин, установленным в цервнчной пепн защищаемого трансформатора, а вторичная обмотка каждого промежуточного

2 трансформатора подключена к реЛе iîKa (23

Однако в данном устройстве недоста точная чувствительность к короткимм за мыканням в трансформаторе в мкннмаль ных режимах, сложность наладки н экоплуатацнн нз-за необходнмостн соблюдення точности фазнроикн токовых цепей.

Нанболее близким к предлагаемому по технической сущности н достигаемому результату является устройство для защиты трансформатора, содержащее промежуточные трансформаторы гока, ввпцвнмн тели, фильтр второй гармоннн, пороговый элемент, логнческне элементы НЕ н элвменты выдержки времени (3 ).

Устройство нмеет более высокую . ствнтельностьй оказывакяцуюся однако недостаточной в некоторых режимах, а так же сложность в юладке н эксплуатапнн нз-оа отсутствия органа контроля токовых цепей н нэобходнмостн фазнровкн токовых цепей.

3 1003

-Uemü изобретения - повышение чувствительности, надежности работы и упрощение аксплуатадии зашиты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты понижающего трансформатора с односторонним питанием, содержащее промежуточные трансформаторы тока, первичные обмотки которых предназначены для подключения к трансформаторам тока, установленным с i0 обеих сторон защищаемого трансформатора, выпрямители, фильтр гармоник,. пороговый элемент, логический элемент НЕ, дополнительно введены два пороговыХ алемента, дифференцируюший элемент, фильтр промышленной частоты, блок аналогового деления двух электрических величин и логический элемент И, причем выход первого промежуточного трансформатора тока, предназначенного для подключения к 20 трансформатору тока, установленному на вводе высокого напряжения трансформатора, подключен через последовательно соединенные фильтр высших гармоник, первый выпрямИтель, первый пороговый але- 25 мент, логический алемент HE к первому входу элемента И, а через последовательно соединенные фильтры промышленной частоты, второй выпрямитель, дифференцирующий элемент и второй пороговый але- 5л мент к второму входу элемента И, к треть ему входу которого подключен основной выход третьего порогового элемента, сигнальный выход которого предназначен для подключения цепи сигнализации неисправности, регулирующий вход предназна» чен для подключения к блоку положения анцапф трансформатора, а сравнивающий вход подключен к выходу блока аналогового деления, к первому входу которого подключен выход второго выпрямителя, а к второму входу - выход третьего выпрямителя, подключенного к второму промежуточному трансформатору тока, предназначенному для подключения к трансфор45 матору тока, установленному на вводе низкого напряжения трансформатора, причем выход алемента И предназначен для подключения к отключающей цепи.

На чертеже представлена схема пред$0 лагаемого устройства.

Схема содержит силовой трансформатор 1, на выводах которого установлены трансформаторы 2 тока, вторичные обмотки которых соединены с входами промежуточных трансформаторов 3 и 4. Вы55 ход промежуточного трансформатора 3 соединен с входами фильтров промышленной частоты 5 и высших гармоник 6, вы230 4 ход фильтра высших гармоник 6 через последовательно соединенные первый вы- прямитель 7, первый пороговый алемент

8, первый элемент HE 9 подключен к первому входу элемента И 10, к второму входу которого через второй выпрямитель

11, дифференцируюший элемент 12 и второй пороговый элемент 13 подключен выход фильтра промышленной частоты 5.

Выход промежуточного трансформатора 4 через третий выпрямитель 14 подключен к второму входу блока l 5 аналогового деления двух алектрических величин к первому входу которого подключен выход . второго выпрямителя 11, а выход блока 14 подключен к сравнивающему входу третьего порогового элемента 16, к регулирующему входу которого подклю« чен выход блока положения анцапф транс»форматора, причем осйовной вхоц элемента И 10, выход которого включен в отключающую цепь, а сигнальный выход элемента 16 включен в цепь сигнализации неисправности устройства защиты.

Устройство работает следующим образом.

В режиме нормальной нагрузки силового трансформатора 1 и при сквозных коротких замыканиях токи в первичной цепи 3„, 3 трансформируются в высоковольтных трансформаторах 2 тока во вторичные токи и i>, а затем через согласующие промежуточные трансформаторы 3 и 4 поступают в схему устройства. Со стороны питания выходной сигнал трансформатора 3 подают на фильтр 5 промышленной частоты н на фильтр 6 высших гармоник. Фильтры необходимы для отстройки от бросков апериодических слагающих токов. С выхода фильтра 6 высших гармоник запирающего основную частоту тока сигнал через первый выпрямитель 7 подается на первый пороговый элемент 8 и далее через логический элемент НЕ 9 на первый вход логического элемента И 10, обеспечивая блокировку прохождения выходного сигнала через элемент 10 при наличии высших гармоник в токе

Сигнал с выхода фильтра промышленной частоты подают через второй выпрямитель 11 на дифференцируюший элемент 12, выявляющий положительный био» сок тока по первичной обмотке трансформатора 1.

Сигнал с выхода элемента 12 поступает на второй. пороговый алемент 13, с ,выхода которого разрешающий сигнал поступает на второй вход. логического эле-.

10032Ì мента И 10. С выхода второго выпрямителя ll сигнал поступает также на один из входов блока 15 аналогового деления двух электрических величин. На второй вход делительного блока 15 через третий выпрямитель 14 поступает напряжение, пропорциональное току низкой стороны 12 .

С выхода блока 15 сигнал, пропорциональный отношению токов 31; Э = подают на третий пороговый элемент 16, 10 уставка срабатывания которого измеияе ся в зависимости от сигнала блока 7 анцапфного переключателя. При выходе сигнала блока 15 за допустимые пределы на сигнальном выходе элемента 16 появля1% ется сигнал о неисправности блока 15, который выдают с небольшой временной задержкой. С основного выхода порогового элемента 16 при выходе сигнала блока

15 as допустимые пределы на третий 20 вход элемента И 10 при этом также подается сигнал. Однако на выходе элемента 10 отключающего сигнала не будет,. так как на второй разрешающий вход сигнал от элементов 12 и 13 не поступит. 2$

При сквозном коротком замыкании сигнал от элемента 13 поступит на элемент 10, но не будет разрешающего сигнала от элемента 16.

При коротком замыкании в зоне за- З0 щиты трансформатора 1 на выходе блока аналогового деления 15 появится сигнал, превосходящий уставку срабатывания третьего порогового элемента 16, который выдает на третий вход элемента И 10 раз- з решающий сигнал. Одновременно на выходе дифференцирующэго элемента 12 также появляемся сигнал (изза быстрого увеличения токд при возникновении короткого замыкания, элемента 9 с выхода запрета не будет. Таким образом, на выходе элемента И 10 появляется сигнал отключения. При бросках тока намагничивания со держание высших гармонических становится большим, срабатывает первый пораговый элемент 8 и снимает разрешающий сигнал с первого входа элемента И 10, не позволяя ложное отключение.

Выбор уставки зашиты производится с учетом погрешности трансформаторов тока при внешнем коротком замыкании и погрешности блока аналогового деления и задается в виде величины параметра на выходе блока деления, принимаемого за уставку порогового элемента 16.

Уставка - величина безразмерная и соответствует коэффициенту траисфор» мации. Чувствительность пороговых эль ментов 8 и 10 в цепях выявления броо ка тока основной частоты и второй гар монической выбираются в зависимости от типа и мощности трансформатора. Выбранные уставки не зависят от режима сети и не требуют расчетов при включении трансформатора и в процессе работы.

Приведенная схема защиты соответс1вует одной фазе. Для трехфззных трансформаторов устройство выполняется в виде двух(тре ) идентичных комплектов.

Схема подключения к трансформаторам тока аналогична дифзащите трансформа торов в двух(трех)-релейном исполнении.

При соединении трансформаторов тока не требуется выравнивания, коэффициента, а также соблюдения полярности при соединении цепей тока высшего и пониженного напряжения.

Предлагаемое устройство может найти широкое применение для понижающих силовых трансформаторов потребительских подстанций, не требуя больших затрат на эксплуатацию.

Формула изобретения

Устройство для защиты понижающего трансформатора с односторонним питанием, содержащее промежуточные транс форматоры тока, первичнйе обмотки которых предназначены для подключения к трансформаторам тока, установленным с обеих сторон защищаемого трансформато ра, выпрямители, фильтр гармоник, пороговый элемент, логический элемент НЕ, отличающееся тем,что,с целью повышения его чувствительности, надежности в работе и упрощещия эксплуатации защиты, дополнительно ввейвны два пороговых элемента, дифференпирующий элемент, фильтр промышленной частоты, блок аналогового деления двух алектрических величин и логический эле мент И, причем выход первого промежуточного трансформатора тока, предназна чейного для подключения к трансформатору тока, установленному на вводе высокого напряжения трансформатора, под ключей через последовательно соединенные фильтр высших гармоник, первый выпрямитель, первый пороговый элемент, логический элемент НЕ к первому входу элемента И, а через последовательно соединенные фильтры промышленной частоты, второй выпрямитель, дифференцирую пжй элемент и второй пороговый элемент к второму входу элемента И, к

7 10052ЗО третьему sxoay которого подключен основ- тора, причем выход элемента И предназ.

Ной выл третьегопорогового элемента, начен для подключения к отключающей сигнальный выход которого предназначен цепи. для поФццочения цепи сигнализации неислравности, регулирующий вход предна- Источники информации. значен для подключения к блоку поло- принятые во внимание при экспертизе

weggs анцапф трансформатора, à сравни- 1. Федосеев А.М. Релейная зашита ваоций вход подключен к выходу блока электрических систем. М., Энергия, аналогового деления, к первому входу 1976, с. 427-430. которого подкшочен выход второго выпря-10 2. Федосеев А.М. Релейная зашита мителя, а к второму входу - выход электрических систем. М., "сергия, третьего выпрямителя, подключенного к 1 976, с. 437440. второму промежуточному трансформатору 3. Дмитриенко А.М. Дифференциальтока, предназначенному для подключения ная защита трансформаторов и автотранск трансформатору тока, установленному 15 форматоров. - Электричество, 1975, на вводе низкого напряжения трансформа- % 2, с. 1-9.

Жсрр ю

ВНИИПИ Заказ 15S1 40 .. Унраж 615 . Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4