Устройство для защиты трансформатора без выключателя со стороны высшего напряжения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА БЕЗ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ СО СТОРОНЫ ВЫСШЕГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее бетэловый резистор, последовательно соединенный с короткозамыкателем, к цепям включения которого подключены выходные цепи блока заидаты трансформатора и выявительный блок, содержащий датчик тока и исполнительное реле, контакты которого подключены к отключающей цепи выключателя линии, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения селективности, выявительный блок содержит дополнительно введенные датчик напряжения, шесть диодов, три стабилитппна и 8 Конденсатор, причем сердечники датчиков тока и напряжения выполнены из материала с прямоугольной характеристикой намагничивания, первые однополярные выводы каждой из. вторичных обмоток датчиков соединены с катодами первого и второго диодов, аноды которых соединены с анодом третьего диода и выводом первого балластного резистора, второй вывод которого подключен к плюсовому зажиму источника питания, вторые однополярные выводы каждой из вторичных обмоток датчиков соединены с катодами четвертого и йятого диодов, аноды которых соединены с анодом I шестого диода и выводом второго балластного резистора, второй вывод (Л которого соединен с плюсовым зажимом источника питания, минусовой зажим с которого соединен с выводами средних точек вторичных обмоток датчиков и через обмотку реагирующего органа с катодами третьего и шестого диодов, i причем параллельно обмотке исполнительного реле подключены конденсатор и встречно включенный первый стаМ билитрон , а параллельно вторичной ND СП обмотке датчика тока подключены соединенные встречно второй и третий стабилитроны. 01 Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (ll) 3(5l) Н 02 Н 7 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3239688/24-07 (22) 23.01. 81 (46) 30. 07, 83. Бюл. )) 28 (72) A.B. Богдан, Н.Н. Кургузов, В. П. Нелюбин и И. A. Задорожный (71) Павлодарский индустриальный институт. (53) 621. 316. 925(088. 8) (56) Федосеев A.Ì. Релейная защита электрических систем. М., "Энергия", 1976, с. 459"462.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке )) 2973677, кл, Н 02 Н, 7/08, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРАНС"

ФОРМАТОРА .БЕЗ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ СО СТОРОНЫ

ВЫСШЕГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее бетэловый резистор, последовательно соединенный с короткозамыкателем, к цепям включения которого подключены выходные цепи блока защиты трансформатора и выявительный блок, содержащий датчик тока и исполнительное реле, контакты которого подключены к отключающей цепи выключателя линии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и улучшения селективности, выявительный блок содержит дополнительно введенные датчик напряжения, шесть диодов, три стабилит и конденсатор, причем сердечники датчиков тока и напряжения выполнены из материала с прямоугольной характеристикой намагничивания, первые однополярные выводы каждой из вторичных обмоток датчиков соединены с катодами первого и второго диодов, аноды которых соединены с анодом третьего диода и выводом первого балластного резистора, второй вывод которого подключен к плюсовому зажиму источника питания, вторые однополярные выводы каждой из вторичных обмоток датчиков соединены с катодами четвертого и пятого диодов, аноды которых соединены с анодом шестого диода и выводом второго CO

O балластного резистора, второй вывод которого соединен с плюсовым зажимом источника питания, минусовой зажим которого соединен с выводами средних точек вторичных обмоток датчиков и через обмотку реагирующего органа. с катодами третьего и шестого диодов, причем параллельно обмотке исполнительного реле подключены конденсатор и встречно включенный первый стабилитрон, а параллельно вторичной обмотке датчика тока подклкчены со- ф единенные встречно второй и третий стабилитроны.

1032515

10

Изобретение относится к электро технике, а именно к устройствам релейной защиты, и может быть использовано для защиты трансформаторов подстанций, выполненных по упрощенным схемам без выключателя со стороны высшего напряжения.

Известно устройство для защиты трансформатора, подключенного к питающей линии через отделитель, с помощью которого поврежденный транс.форматор отключается от сети B бестоковую паузу после отключения питающей линии, содержащее короткозамыкатель, цепь включения которого подключена к выходным реле блока защиты трансформатора и выявительный блок, установленный на питающем конце линии электропередачи, в качестве которого используется блок ступенчатой токовой защиты нулевой последовательности $13

Недостатком известного устройства является наличие значительных *оков, протекающих по линии через короткозамыкатель, что вызывает термическую перегрузку энергооборудования и тяжелые условия для работы выключателей.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты трансформатора без выключателя со стороны высшего напряжения, содержащее бетэловый резистор, последовательно включенный с короткозамыкателем, к которому подключены выходные цепи защиты трансформатора и выявительный блок на питающем конце линии электропередачи, измеряющий высшие гармоники тока нулевой последовательности, выходные цепи которого подключены к цепям отключения выключателя линии электропередачи. Наличие бетэлового резистора в цепи короткозамыкателя ограничивает токи протекающие по энергооборудованию.

Недостатками устройства являются низкая надежность при появлении в питающей сети высших гармоник, вызванных наличием тяговых подстанций или других ьыпрямительных электроустановрк, а также низкая селективность при наличии нескольких трансформаторов без выключателей íа смежHbIx линиях.

Цель изобретения — повышение надежности и улучшение селективн Ости °

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты трансформатора без выключателя со стороны высшего напряжения, содержащее бетэловый резистор, последовательно соединенный с короткозамыка телем, к цепям включения которого подключены выходные цепи блока защит трансформатора, и выявительный блок, содержащий. датчик тока и исполнительное реле, контакты которого подключены к отключающей цепи выключателя линии, выявительный блок содержит дополнительно введенные датчик напряжения, шесть диодов, три стабилитрона и конденсатор, причем сердечники датчиков тока и напряжения выполнены из материала с прямоугольной характеристикой намагничивания, первые однополярные выводы каждой из вторичных обмоток датчиков соединены с катодами первого и второго диодов, аноды которых соединены с анодом третьего диода и выводом первого балластного резистора, второй вывод которого подключен к плюсовому зажиму источника питания, вторые однополярные выводы каждой из вторичных обмоток датчиков соеди-. нены с катодами четвертого и пятого диодов, аноды которых соединены с анодом шестого диода и выводом второго балластного резистора, второй вывод которого соединен с плюсовым зажимом источника питания, минусовой зажим которого соединен с выводами средних точек вторичных обмоток датчиков и через обмотку реагирующего органа с катодами третьего и шестого диодов, причем параллельно обмотке исполнительного реле подключены конденсатор и встречно включенный первый стабилитрон, а параллельно вторичной обмотке датчика тока подключены соединенные встречно второй и третий стабилитроны.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 принципиальная схема выявительного блока.

Устройство для защиты трансформатора 1, подключенного к линии электропередачи 2 через отделитель 3, содержит короткозамыкатель 4 с последовательно соединенным бетэловым резистором 5. Выявительный блок 6 содержит датчик 7 тока, подключенный к нулевому проводу трансформаторов тока 8, вторичные обмотки которых соединены по схеме звезда„ датчик 9 напряжения, подключенный к фазовому напряжению трансформатора

10 напряжения, фазосравнивающую схему 11 и реагирующий орган 12, действующий на отключение выключателя

13. Выявительный блок измеряет величину тока и угол сдвига между током нулевой последовательности и напряжением той фазы сети, в цепи которой установлен короткозамыкатель 4.

Б выявительном блоке б (фиг. 2) сердечники датчиков тока 7 и напряжения 9 выполнены из.материала с прямоугольной характеристикой намагничивания, а вторичные обмотки выполнены с ответвлениями от средних точек, последние соединены с минусом источника оперативного тока одно полярные выводы вторичных обмоток

1032515

ВНИИПИ Заказ 5414/56 Тираж 617 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4 датчиков 7 и 9 соответственно через первый второй диоды 14 и 15 и четвертый и пятый диоды 16 и 17, включенные в обратном направлении, соединены через первый и второй балластные резисторы 18 и 19 с плюсом источника оперативного тока, а через третий и шестой диоды 20 и 21, включенные в прямом направлении с одним из выводов обмотки исполнительного реле 22, другой вывод ко- 10 торого соединен с минусом источника оперативного тока. Параллельно вторичной обмотке датчика 7 тока включены стабилитроны 23 и 24, предназначенные для ограничения амплитуды выходного напряжения при значительных первичных токах короткого замыкания.

Для обеспечения надежной работы исполнительного реле 22 параллельно ему включены конденсатор 25 и стабилитрон 26.

Устройство работает следующим образом.

При срабатывании защит трансформатора 1 включается короткозамыка- 25 тель 4, при этом угол между векторами тока нулевой последовательности и напряжения той фазы сети, в цепи которой установлен короткозамыкатель с резистором, не превышает нескольких градусов, т.е. вектор тока нулевой последовательности будет находиться в зоне срабатывания.

При этом будут совпадать полярности выходных импульсов напряжений датчиков 7 тока и напряжения 9, выявительного блока б.

Поскольку датчики работают в режиме пик-трансформатора, выходные импульсы имеют небольшую ширину, определяющую зону срабатывания не превышающую +10-15

При совпадении полярностей выходных импульсов напряжений датчиков

7 и 9, будут закрыты в один полупериод сравниваемых величин диоды 14 и 15, а в другой полупериод — диоды

16 и 17. Следовательно по цепи резистор 18 (19), диод 20 (21),- исполнительный орган 22, идет ток и реле 22 срабатывает. Это имеет место при совпадении фаз сравниваемых величин или их отличии на очень малую величину.

При однофазном коротком замыкании на землю на питающей линии или броске тока намагничивания в цепи короткого заьыкания преобладает индуктивное сопротивление и поэтому вектор тока нулевой последовательности будет находиться вне зоны срабатывания блока б.

При несовпадении фаз исполнительное реле 22 не срабатывает, так как его обмотка шунтируется через тот диод 14-17, на катоде которого будет отрицательный импульс выходного напряжения датчика тока (напряжения).

Предлагаемое устройство обладая высокой надежностью и селективностью может найти широкое применение для защит трансформаторов, установленных на подстанциях, выполненных по упрощеннбй схеме — без выключателей на стороне высшего напряжения, имеющих в настоящее время широкое распространение.