Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

н1) 600656

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.01.76 (21) 2314835/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 06.04.78 (51) М. Кл.- зН 02Н 7/04

Н 02Н 3/28

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.316.925 (088.8) по лолам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

К. М. Добродеев, В. П. Курицын и А. С. Таршис

Горьковское отделение Ордена Октябрьской Революции всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей

«Энергосетьпроект» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ

ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для дифференциальной защиты трансформатора.

Известны устройства для дифференциальной защиты трансформатора, содержащие входные устройства, резонансную систему, схему сравнения и реагирующий орган. Резонансная система в этих устройствах служит для частотного разделения сигналов: частота сигнала рабочего тракта 50 Гц, частота сигнала тормозного тракта 100 Гц — и.выполняется или на пассивных фильтрах, или на активных.

Резонансные системы с разными схемами удовлетворяют заданному уровню избирательности при вполне определенных добротностях контуров. Чем выше добротность контуров, тем выше их избирательность, но тем большее замедление вносится в срабатывание защиты.

Поэтому время срабатывания перечисленных устройств дифференциальной защиты равно или превышает 40 мс. Это приводит к развитию разрушения трансформатора прн его повреждении, например, при витковом замыкании и увеличивает затраты на ремонт.

Наиболее близко к изобретению устройство для дифференциальной защиты трансформатора, в котором используется принцип торможения по второй гармонике с компенсацией первой гармоники в тормозном тракте.

Большой уровень компенсации первой гармоники в тормозном тракте в этом устройст; ве требует большей добротности контуров, чтс увеличивает задержку в срабатывании защиты. Кроме того, уменьшение уставкн по торможению током второй гармоники увеличивает время срабатывания защиты.

Целью изобретения является повышение быстродействия зашиты. Эта цель достигается в

1О предложенном устройстве благодаря тому, что фильтр первой гармоники выполнен двухкаскадным с добротностью первого каскада равной единице, а выход этого каскада через последовательно соединенные потенциометр, ре15 зистор и конденсатор подключен к инвертирующему входу усилителя активного фильтра второй гармоники.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предложенного устройства; на фиг. 2—

20 кривые, поясняющие его работу.

С обеих сторон защищаемого трансформатора 1 установлены датчики тока 2 и 3, вторичные обмотки которых собраны дифференциально по схеме циркуляции токов. Днффс25 рснцнальнын ток подведен к Входчому блоке

4, выполненному, например, в виде промежуточного трансформатора тока. На выход блока 4 включена резонансная система, которая содержит включенные по входам параллельно

3О двухкаскадный активный фильтр первой гар600656

50 моники 5 с частотой настройки 50 Гц и активный фильтр второй гармоники б с частотой настройки 100 Гц. С выхода первого каскада фильтра 5 сш пал через нотенциомстр 7, резистор 8 и конденсатор 9 поступает на ннвертнрующий вход усилителя фильтра б. С выходов фильтров 5 и б сигналы поступают на блок сравнения 10. Устройство содержит также блок формирования тормозного сигнала 11, промежуточные блоки 12, 13, peal.èðóloùèll орган 14.

Активные фильтры имеют следующие добротности на частоте настройки: первый каскад фильтра 5 Q=-1; второй каскад фильтра 5, например, Q=2; фильтр 6, например, Q=-2.

Усилитель первого каскада фильтра 5 инвертирует первую гармонику входного сигнала и совместно с фазосдвигающей цепочкой, состоящей из резистора 8 и конденсатора 9, обеспечивает подачу на инвертирующий вход усилителя филыра 6 сигнала первой гармоники, сдвинутого на 180 эл. град. по отношению к входу фильтров 5, 6. Потенциометр 7 обеспечивает компенсацию модуля первой гармоники на выходе фильтра б.

Активный фильтр 6 имеет модуль комплексного коэффициента передачи, характеризующийся кривой А (фиг. 2), а первый каскад активного филыра 5 — коэффициент передачи, характеризующийся прямой В. Разность функции (Й(/в1) фильтра 6 и первого каскада фильтра 5 дает рсзульп*,рующую функцию передачи тормозного тракта, характеризующуюся кривой С, Последняя имеет два нуля, 1 один из которых соответствует в1=-314 вЂ, и с

1 один максимум при в=б28 —. с

Для обеспечения торможения прн внешних коротких замыканиях в защите предусмотрен блок формирования тормозного сигнала 11.

На вход блока 11 подаются сигналы от промежуточных блоков 12 и 13, включенных На токи плеч дифференциальной защиты, и входного блока 4, подключенного к дифференциальному току. Выходной сигнал блока 11 подается на блок сравнения 10.

Устройство работасг следу1ощпм обр;1зоя.

При включении трансформатора 1 под на5

1О

25 пряжение или при восстановлении напряжения в сети, сопровождаю1цемся протеканием тока намагни 1нвани11 трансформатор;1, фильтр

6 выделяет пз дифференциального сигнала вторую гармонику, которая поступает на блок сравнения 10 и обеспечивает торможение защиты. При коротких замыканиях в трансформаторе вторая гармоника в токе отсутствует, а псрвая гармоника дифференциального сигнала выделяется фильтром 5, поступает на блок сравнения 10 и обеспечивает срабатывание защиты.

При внешних коротких замыкания«блок 11 формирует тормозной сигнал по заданному алгоритму, подает па блок сравнения 10 и обеспечивает торможение защиты.

Применение дифференциальной защиты с предложенной резонансной системой па активны«фильтрах с компенсацией сигнала 50 Гц на выходе фильтра 100 Гц позволяет повысить избиратсльность резонансной системы по тормозному тракту 200 Гц, снизить добротность фильтров, повысить быстродействие защиты, уменьшить размер разрушений при повреждении 1рансформатора и затраты на с1о ремонт.

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее датчики тока в плечах защиты, вторичные обмотки которых соединены по схеме циркуляции токов и подключены к в«одному блоку, на выход котороГо вк. Iючсны активные фильтры первой li второй гармоники с усилителями, подключенные через блок сравнения к реагирующему органу, и блок формирования тормозных сигналов, подключенный через промежуточные блоки к датчикам тока, активным фильтрам и блоку сравнения, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения быстродействия защиты, активный филыр первой гармоники выполнен двухкаскадным с добротностью первого каскада, равной единице, причем выход этого каскада через последовательно соединенные потенциометр, резистор и конденсатор подклю ен к инвертирующему в«оду усил1г1 сл11 активного фпль1рз второй гармоники.

600656

Г

)! — — — 1,— с I 4

1ц

1 ,— + — (— |

-Ф

L (,« !" 1

1Л

1—

Г .

//Г(kJ)/

1 À

/,1

I (1

+T-

Ю т/, Составитель A. Селивахин

Тскрсд 14. Михайлова Кt;; рскт:;;. 11. Федорова

Рсдак1ор 3. Старинова

Типография, »р. Сапу :oва, 2

Заказ 417/17 Изд. ¹ 372 Тира>к 892 Подписное

I-IПО Государстве|шого комитета Совета Министров CCCP по делам изобретений н открытий

113035, Москва, F4-35, Раушская наб., д. 4.5