Устройство для дифференциально-фазовой защиты силового трансформатора

Устройство для дифференциально-фазовой защиты силового трансформатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И СА Н И E (i 543Î79

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 16.12,75 (21) 2301584, 07 (51) М. Кл,- Н 02Н 3 28

НО2Н О4 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (-23) Приоритет (53) УДК 621,316.925 (088,8) Опубликовано 15.01.77. Бюллетень № 2

Дата QII) бликования описания 15.02.77 (72) Автор изобретения

1О. И. Каринский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ

ЗАБРИТЫ

СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты от коротких замыканий силовых трансформаторов с любым видом соединений обмоток.

Известно устройство дифференциальной защиты, содержащее трансформаторы тока, вторичные обмотки которых соединены звездой на сторонах треугольников силового трансформатора и треугольником,на сторонах звезды силового трансформатора. B дифференциальной цепи защиты включены рабочие обмотки или цепи дифференциальных реле, а в плечи защиты — тормозные обмотки или цепи этих реле (1).

Основной недостаток таких устройств состоит в низкой селективности, обусловленной большими токами небаланса при внешних коротких замыканиях, вызванных искажениями формы вторичного тока трансформаторов тока при насыщении их магнитопроводов. Увеличению токов небаланса способствует соединение треугольником вторичных обмоток трансформаторов тока.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для дифференциально-фазпой защиты, содержащее комплекты трансформаторов тока, установленные на выводах силового трансфо рматора, пусковой орган и орган блокировки от бросков тока намагничивния подключенные к логпчес ким элементам И и «запрет» (2).

Недостатком прототипа является низкая селективность, обусловленная фазовыми по5 грешностями из-за искажений формы вторичного тока трансформаторов тока при насыщении их магнитопроводов, что особенно сильно проявляется при соединении треугольником вторичных обмоток трансформаторов тока.

10 Цель изобретения состоит в повышении селективности дифференциально-фазной защиты силовых трансформаторов при искажении формы вторичного тока трансформаторов тока.

15 Это достигается тем, что в плечи защиты включены пик-трансформаторы, выходы которых через выпрямители подключены к блоку измерения интервалов времени между импульсами, а его выход подключен к логическому

2> элементу И. При этом защита реагирует на наибольший интервал времени между соседними импульсами и ее селективность зависит только от взаимосвязи односторонних переходов через нулевое положение токов плеч каж25 дой фазы защиты, что с высокой точностью соответствует переходам через нулевое положение первичных токов трансформатора тока.

Высокая селективность предлагаемого устройства является следствием также и того, что

Л в нем отсутствует соединение треугольником

543079

3 вторичных обмоток трансформаторов тока, создающее большие фазовые погрешности токов плеч защиты.

На фиг. 1 представлена в однофазном изображении принципиальная схема устройства импу льсной дифференциально-фазной защиты трансформаторов; на фиг. 2 и 3 — графики токов присоединенных и импульсных сигналов на выходе пик-трансформаторов одной фазы соответственно в режимах внутреннего и внешнего короткого замыкания на стороне ,низшего напряжения (НН).

В цепях фазных оомоток всех напряжений силового трансформатора 1 установлены трансформаторы тока 2, вторичные обмотки которых соединены звездой и образуют плечи дифференциально-фазной защиты. В плечи защиты включены пик-трансформаторы с одноцолупериодными выпрямителями 3, а в дифференциальную цепь — пусковые реле 4 максимального тока и реле олокировки 5 от бросков тока намагничивания. Выходы пиктрансформаторов всех плеч защиты каждой фазы присоединены к блоку b измерения интервалов времени между импульсами. Выходы блока 6 и пускового реле 4 через логический элемент И 7 присоединены к прямым входам логического элемента запрета Ь, к запрещающим входам которого подключены выходы реле блокировки 5 всех фаз. Выход логического элемента запрета присоединен к отключающим цепям выключателей, установленных на всех сторонах силового трансформатора 1.

Пик-трансформатор с однополупериодными выпрямителями 3 генерируют импульсные сигналы в начале однополярных полуволн токов плеч защиты, а блок 6 измеряет интервал времени между импульсами в каждой фазе и срабатывает, если наибольший интервал будет близок к периоду переменного тока.

Прн коротком замыкании в силовом трансформаторе 1 токи всех плеч каждой фазы защиты приблизительно совпадают по фазе, как показано на фиг. 2 с учетом апериодической составляющей тока. Наибольший интервал времени между импульсами близок к периоду переменного тока, вследствие чего блок измерения интервалов врвмени 6 срабатывает и подает сигнал на отключение выключателей через логический элемент 7, орабатывающий при срабатывании пускового реле 4, и через логический элемент запрета 8, не срабатывающий из-за несрабатывания реле блокировки 5.

При внешнем коротком замыкании фаза то5 ка поврежденного присоединения силового трансформатора инверсна фазам токов неповрежденных сторон (фиг. 3), вследствие чего наибольший интервал времени между. импульсами значительно меньше периода переменно10 го тока и блок 6 измерения интервалов времени не срабатыват. Защита при этом не действует на отключение выключателей даже при срабатывании пусковых реле 4.

При броске тока намагничивания в режиме

15 включения ненагружснного силового трансформатора под напряжение блок 6 измерения интервалов времени срабатывает, но неселективное срабатывание устройства предотвращается реле блокировки 5 от бросков тока

20 намагничивания, действующим на запрещающие входы логического элемента запрета 8.

Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в уменьшении экономического ущерб" электрических систем и систем

25 электроснабжения вследствие ошибочных реакций устройств защиты силовых трансформаторов от коротких замыканий.

Формула изобретения

Устройство для дифференциально-фазной защиты силового трансформатора, содержащее комплекты трансформаторов тока, установленные на выводах силового трансформа35 тора, пусковой орган и орган блокировки от бросков тока намагничивания в дифференциальной цепи, подключенные к логическим элементам И и «запрет», отл ич а ющееся тем, что, с целью повышения селективности при

40 искажении формы вторичного тока трансформатора тока, в плечи защиты включены пиктрансформаторы, выходы которых через выпрямители подключены к блоку измерения интервалов времени между импульсами, à его

45 выход подключен к логическому элементу И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ ¹ 2216377, кл. 21С 68/50, 1972 (аналог).

50 2. Авторское свидетельство СССР М 311330, М. Кл.- Н 02Н 3-28, 1969 (прототип).

343079

Wuz. 2

Риг У.Составитель Л. Корнеева

Техред Е. Петрова

Корректор Л. Брахнина

Редактор Н. Каменская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 39/14 Изд. № 100 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5