Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

A.Ñ.ÇàñûïKèí и В.A.Àëëèëóåâ

S

; >;

- ф

-". - /

Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени.. f политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО .ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к устройствам для дифференциальной защиты электроэнер- гетических установок, в том числе силовых трансформаторов и автотраисформаторов.

По основному авт.св. 9 81138б известно устройство для дифференциаль-10 ной защиты трансформатора, содержащее трехстержневой насыщающийся трансформатор тока с рабочими и тормозной обмотками, а также вторичными обмотками, присоединенными к регулируемому резистору и реагирующему органу, к которому параллельно подключены два стабилитрона, включенные встречно, и второй регулируемый резистор с последовательно включенным полупроводниковым ключом, к которому через расширитель импульсов подключен блок сравнения, первый вход которого непосредственно, а второй через фильтр подключены к выпрямителю, подключенному к вторичной обмотке трансреакто-, >> ра через блок расщепления, причем пер. вичная обмотка трансреактора выполнена с отводами и присоединена к рабочим обмоткам трехстержневого насыщающегося трансформатора тока (1 3. 3О

Недостатком данного устройства является воэможность его ложного .срабатывания при повреждениях токовых цепей дифференциальной защиты вследствие того, что его ток срабатывания существенно меньше номинального тока защищаемого трансформатора.

Цель изобретения — повышение надежности путем устранения ложного срабатывания дифференциальной защиты при повреждениях токовых цепей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для дифференциальной защиты трансформатора дополнительно введены по числу плеч дифференциальной защиты промежуточные трансформаторы тока, дополнительные блоки расщепления, дополнительные выпрямители, детекторы "сброса" и "наброса" тока, а также два максиселектора, дополнительный блок сравнения, полупроводниковый ключ с памятью и блок сигнализации, при этом первичная обмотка каждого промежуточного трансформатора тока включена последовательно с соответствующей рабочей обмоткой трехстержневого насыщающегося трансформатора тока, а вторичная обмотка подключена через последовательно соединенные дополнительный блок рас993376 щепления и дополнительный выпрямитель к детекторам "сброса" и "набро-са" тока, все детекторы "сброса" че; рез максиселектор "сброса" подключены к рабочему входу дополнительного блока сравнения, а все детекторы 5

"наброса" через максиселектор "наброса" подключены к тормозному входу дополнительного блока сравнения, выход которого подключен к управляющему входу полупроводникового ключа,с памятью, подключенного последовательно с блоком сигнализации между выходом выпрямителя и входом полупроводникового ключа основного устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная15 схема устройства для дифференциальной защиты силового трансформатора; на фиг. 2 — временные диаграммы напряжений на выходах соответствующих элементов, поясняющие работу устройства.

Диаграммы на фиг. 2 приведены для трех режимов: а - повреждение токовой цепи; б — внутреннее короткое замыкание н трансформаторе; в — внешнее короткое замыкание.

Устройство содержит рабочие обмотки 1-3, трехстержненой насыщающийся трансформатор 4 тока, тормозную .5 и вторичные б обмотки, первый регулируемый резистор 7, реагирующий орган

8, трансреактор 9, блок 10 расщепле - ЗО ния, выпрямитель 11, блок 12 сравнения, фильтр 13, расширитель 14 импульсов полупроводниковый ключ 15, второй регулируемый резистор 16, стабилитроны 17 и 18, промежуточные 35 трансформаторы 19-21 тока, дополнительные блоки 22-24 расщепления, дополнительные выпрямители 25-27, детекторы 28-30 "сброса" тока, детекторы 31-33 "наброса" тока, максиселектор 34 "сброса" тока, максиселектор 35 "наброса" тока, дополнительный блок Зб сравнения, полупроводниковый ключ 37 с памятью и блок 38 сигнализации. 45

Каждый детектор "сброса" и "наброса" состоит из фильтра и блока срав- нения таких же,как в основном устройстве. Детекторы "сброса" и "наброса". отличаются друг от друга тем, к какому входу блока сравнения, рабочему или тормозному, подключен фильтр. B детекторе "сброса" фильтр подключен к рабочему входу блока сравнения, поэтому сигнал на его выходе появляется при.исчезновении - "сбросе" сигнала на входе. В детекторе "наброса" фильтр подключен к тормозному входу блока сравнения, поэтому сигнал на его выходе появляется при резком увеличении — "набросе" сигнала на входе.

В первичных обмотках промежуточных трансформаторов 19-21 тока,включенных соответственно в цепи рабочих обмоток 1-3, протекают токи плеч 65 дифференциальной. эащиты. Сигналы на выходе детекторов "сброса" и "наброса" в установившемся режиме отсутствуют (см. фиг. 2, при t c

U2e иу9 U31 У О)

При повреждении токовых цепей дифференциальной защиты (фиг. 2а) происходит "сброс" тока какого-либо плеча при отсутствия "наброса" тока в других плечах и увеличение дибференциального тока. При этом появляется импульс напряжения на ныходах детектора "сброса" поврежденного плеча и максиселектора 34 "сброса", т.е. на рабочем входе дополнительного блока 36 сравнения. На выходах детекторов 31-33 "наброса" и максиселектора 35 "наброса", т.е. на тормозном входе дополнительного блока 36 сравнения, сигнал отсутствует, Поэтому на выходе дополнительного блока 36 сравнения поянляется сигнал, под действием которого срабатывает полупроводниковый ключ .37 с памятью, например тиристор, и напряжение с выхода выпрямителя. 11, пропорциональное дифференциальному току, подается через блок 38 сигнализации на полупроводниковый ключ 15. Срабатынанис полупроводникового ключа 15 основного устройства вызывает эагрубление основного устройства до тока. срабатывания, большего номинального тока трансформатора, чем предотвращается ложное срабатывание устройства, но оно не ныводится из работы полностью. Срабатывание блока 38 сигнализации сигнализирует о повреждении токовых цепей дифференциаль. ной защиты, которое может быть устранено в удобное для энергосистемы время.

При отключении трансформатора с какой-либо стороны так же, как и при обрыве токовой цепи дифференциальной защиты, происходит срабатывание соответствующего детектора

lj

"сброса", максиселектора 34 "сброса и дополнительного блока 36 сравнения, но срабатывание полупроводникового ключа 37 с памятью и блока 38 сигнализации не происходит .иэ-эа отсутствия дифференциального тока и, следовательно, напряжения на выходе выпрямителя 11.

При внутреннем коротком замыкании (фиг; 2б) возможен "сброс" тока в плече со стороны трансформатора, не имеющей источников питания. Однако при этом происходит "наброс" тока н плечах сторон с источниками питания, максиселектор 35 "наброса" формирует тормозной сигнал, и сигнал на выходе дополнительного блока 36 сравнения отсутствует. Реле не эагрубляется

При внешнем коротком замыкании (фиг. 2в) сигнал на выходе дополнительного блока 36 сравнения также

993376 отсутствует из-за "наброса" тока в плечах, по которым протекает ток короткого замыкания.

Предлагаемое устройство устраняеь возможность его ложных срабатываний .при повреждениях токовых цепей без снижения чувствительности и быстродействия, благодаря чему существенно повышается надежность функционирования устройства.

Предлагаемое устройство может найти широкое. применение особенно на

° подстанциях, где используются кабели с алюминиевыми и биметаллическими про. водами.

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты трансформатора по авт. св.

9 811386, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем устранения ложного срабатывания дифференциальной защиты при повреждениях токовых цепей, в него дополнительно введены по числу плеч дифференциальной защиты промежуточные трансформаторы тока, дополнительные блоки расщепления, дополнительные выпрямители, детекторы "сброса" и

"наброса™ тока, а также для максисе» лектора, дополнительный блок сравнения, полупроводниковйй ключ с памятью и блок сигнализации, при этом первичная обмотка каждого промежуточ5 ного трансформатора:тока включена последовательно с соответствующей рабочей обмоткой трехстержневого насыщающегося трансформатора тока, а вторичная обмотка подключена через по-!

О следовательно соединенные дополнительный блок расщепления и дополнительный выпрямитель к детекторам "сброса" и .

"наброса" тока, все детекторы "сбро-. са" через максиселектор "сброса" 5 подключены к рабочему входу дополнительного блока сравнения, а все детекторы "набцоса" подключены к тор мозному входу дополнительного блока сравнения, выход которого подключен к управляющему входу полупроводникового ключа с памятью, подключенного последовательно с блоком сигнализации между выходом выпрямителя и входом полупроводникового ключа основно 5.го устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 811386, кл. Н 02 Н 3/28, 1978.

993376

Составитель A. Бондаренко

Редактор М.Рачкулинец Техред О.Неце Корректор М. Шароши

Заказ 495/71 Тираж б 15 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4