Устройство для защиты измерительного трансформатора напряжения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ , содержащее резистор, включенный между нулевой точкой первичной обмотки трансформатора и землей, отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса трансформатора , оно снабжено дополнительным трансформатором с замкнутой в треугольник вторичной обмоткой и вторым резистором, причем введенный трансформатор включен параллельно защищаемому трансформатору, а второй резистор включен между нулевой точкой первичной обмотки введенного трансформатора и землей. (Л го ND К СЛ 4

„„Su„„1022254 A

СООЭ СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5Н Н 02 Н 7 04

ГОСУДАРС ПЗЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ": " " !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 780027/24-07 (22) 13.07.79 (46) 07,06..83. Бюл. Р 21 (72) Г.A.Ìèðîíîâ, Д.И.Панасюк и

Б.М.Фортуль (71) Азербайджанский научно-исследовательский институт энергетики им. И.Г.Есьмана (53) 621.316.925 (088.8) (56) 1. Лихачев Ф.A.Êîììóòàöèîííûå перенапряжения в трехфазных схемах с малыми емкостными токами замыкания на землю. "Электрические станции", 1958, 9 1 с. 57-62.

2. Ангорское свидетельство СССР

9 547906 кл. Н 02 Н 9/00, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

9 136813 кл. Н 02 Н 9/02, 1959. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАщИТЦ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее реэистор, включенный между нулевой точкой первичной обмотки трансформатора н землей, отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса трансформатора, оно снабжено дополнительным-трансформатором с замкнутой в треугольник вторичной обмоткой и вторым резистором, причем введенный трансформатор включен параллельно защищаемому трансформатору, а второй резистор включен между нулевой точкой первичной обмотки введенного трансформатора и землей.

1022254

30 величины требуется большое активное сопротивление, но увеличение номинала сопротивления влечет за собой: воэ35 растание падения напряжения на сопротивлении и соответственно увеличение потенциала на нейтрали трансформатора напряжения, что создает опасность для ее изоляции, рассчитан20 ной на работу в режиме глухого заземления, увеличение постоянной вре- . мени стекания зарядов с фаз сети при погасании дуги, что приводит к опасным перенапряжениям при перемежающихся дугах.

Эти недостатки обусловлены тем, что в сети с изолированной нейтралью заряд фаз, возникающий при смещении нейтрали системы, стекает, в основ- ном, только через обмотку трансформатора напряжения и активное сопротивление в его нейтрали. Кроме того, включение больших активных сопротивлений в нейтраль трансформатора напряжения недопустимо из-за увеличения угловой погрешности измерительного трансфор.латора напряжения.

Цель изобретения — повышение ресурса измерительного трансформатора напряжения.

40 Поставленная цель достигается

Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано для защиты от повреждений трансформаторов напряжения контроля изоляции при пвремежамцихся дуговых замыканиях на землю в сетях с малыми емкостными токами замыкания на землю. Кроме того, оно может быть исцользовано для повышения надежности работы сетей 6-35 кВ с изолированной нейтралью.

При однофазных замыканиях на землю через электрическую дугу в сети с изолированной нейтралью возникает смещение нейтрали системы, при погасаниях дуги на фазах остается постоянная составляющая напряжения.

Заряд фаз, обусловленный этой постоянной составляющей, стекает через обмотки трансформатора напряжения, что приводит к низкочастотным-феррорезонансным колебаниям напряжения, насыщению стали трансформатора большим током через обмотки трансформатора. В результате протекания больших токов трансформатор напряжения перегревается и повреждается.

Известно устройство для защиты трансформаторов напряжения, содержащее активное соиротивление,включенное в разомкнутый треугольник обмотки низкого напряжения 1).

Недостатком этого устройства является то, что вышеуказанное сопротивление из-за малой мощности обмотки низкого напряжения создает только затухание нелинейных колебаний на пряжения в схеме нулевой последовательности, снижая интенсивность феррорезонансного процесса, но не предотвращая его возникновейия.

Известно также защитное устройство трансформатора напряжения, содержащее во вторичной обмотке дроссель с немагнитными зазорами в магнитопроводе (2).

Недостатком его является то, что включение линейной индуктивности в обмотку низкого напряжения трансформатора изменяет частоту свободных колебаний напряжения сети и сдвигает область возникновения феррорезонанса в сторону больших емкостных параметров сети. В результате остается опасность возникновения феррореэонанса при изменениях конфигурации сети.

Указанные недостатки обусловлены тем, что индуктивность в обмотке низкого напряжения не влияет на эа" тухание свободных колебаний напряжения сети °

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для защиты измерительного трансформатора напряжения, содержащее реэистор, включенный между нулевой точкой первичной обмотки трансформатора и землей (3).

Недостатком известного устройства является то, что непосредственное использование только включенного между нулевой точкой (нейтралью ) трансформатора напряжения и земпей активного сопротивления является малоэффективным по следующим причинам. для ограничения тока через тран сформатор напряжения до безопасной тем, что устройотво для защиты измерительного трансформатора напряжения снабжено дополнительным трансформатором с замкнутой в треугольник вторичной обмоткой и вторым резистором, причем введенный трансформатор включен параллельно защищаемому трансформатору, а второй резистор включен между нулевой точкой первичной обмотки введенного трансформатора и землей.

На чертеже представлена схема устройства.

Между нулевой точкой первичной обмотки защищаемого трансформатора

1 и землей включен резистор 2. Параллельно трансформатору 1 включен вспомогательный трансформатор 3 с компенсационной обмоткой 4, замкнутой в треугольник. Между нулевой точкой первичной обмотки трансформатора 3 и, землей включен резистор 5.

Устройство работает следующим образом.

1022254

Составитель A.Îáÿçóåâ

Редактор П.Макаревич Техред А.Бабинец Корректор A,Äýÿòêî

Заказ 4059/46 Тираж 617 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

При погасании дуги на фазе, замыкающейся íà зеюпо, на других фазах остаются заряды, обусловленные смещением нейтрали сети в момент . замыкания на землю. При стекании зарядов через обмотку трансформатора напряжения величина тока-ограничивается сопротивлением 2. Однако сопротивление 2 не может ограничить зти токи до необходимого уровня, так как величина сопротивления 2 выбирается также с учетом условий защиты изоляции нейтрали от перенапряжений, быстрого стекания зарядов, малой угловой погрешности трансформатора напряжения. При протека- 15 нии ограниченных, но вре еще больших токов через трансформатор напряжения и,,сопротивление 2 возрастает потенциал нейтрали трансформатора 1, изоляция которой рассчитана на работу20 в режиме глухого заземления (например, современные трансформаторы напряжения. НТИИ-6-66, НТИИ-10-66 имеют испытательное напряжение всего лишь

2 кВ), увеличивается время стекания 25 зарядов.

Вспомогательный трансформатор 3 с выведенной нулевой точкой (нейтральи1 обмотки высокого напряжения и резис-. тором 5 шунтирует трансформатор 1 напряжения, создавая путь для стекания зарядов через обмотку высокого напряжения и резистор 5. Компенсационная обмотка 4 трансформатора при стекании зарядов размагничивает трансформатор 3 по нулевой последовательности, снижая тем самим индук-! . тивное . сопротивление трансформатора 3 для низкочастотных составляющих тока.

В качестве вспомогательного тран- 40 сформатора.может быть использован, например, трансформатор собственных нужд подстанции, снабженный дополнительной компенсационной обмот(QA низкого напр ения,- замкнутой в тре 45 угольник, и выведенной нулевой точкой обмотки высокого напряжения. Величина резистора 5 выбирается из условий ограничения тока через трансформатор 1 напряжения и сопротивление 2 в erb нейтрали, а также из ус-. ловий работы устройств контроля состояния изоляции сети с изолированной нейтралью.

Ввиду бол .voA мощности вспомогательного трансформатора (трансформатора собственных нужд подстанции), по сравнению с мощностью трансформатора напряжения, и наличия компенсационной обмотки, постоянная времени стекания заряда через трансформатор 3 и резистор 5 значительно меньше, чем при стекании зарядов через трансформатор 1 и сопрбтивление 2, что позволяет выбрать резистор 5 с номиналом сопротивления достаточно большой величины. Это необходимо для обеспечения надежной работы сети с изолированной нейтралью, Дополнительной защиты обмоток вспомогательного трансформатора от перегрева и изоляции нейтрали от перенапряжений не требуется, так как обмотки трансформатора достаточно мощные (мощность трансформаторов собственных нужд подстанции не менее

25 кВЛ), а изоляция его нейтрали рассчитана на работу с изолированной нейтралью.

Использование изобретения в сравнении с известным устройством позволяет существенно ограничить токи через обмотку трансформатора напряжения до безопасной величины и уменьшить также.ток через активное сопротивление в его нейтрали. Соответственно снижается до безопасной величины напряжение на нейтрали трансформатора напряжения. Использование предлагаемого устройства способствует быстрому стеканию зарядов с фаз сети при погасаниях дуги, что также уменьшает токи через трансформатор напряжения и возможные перенапряжения при повторных зажиганиях дуги °

Изобретение позволяет уменьшить мощность и габариты сопротивления в нейтрали трансформатора напряжения, обеспечить угловую погрешность трансформатора в пределах его класса точности и повысить ресурс трансформатора.