Устройство для резервной защиты трансформатора с отделителем и короткозамыкателем на стороне высшего напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„»OSIS>

3ш Н 02 Н 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3261518/24-07 (22) 17.03.81 (.46) 15.08.84. Бюл. Ф 30 (72) .Ю.СКузник (53) 621.316.925(088.8) (56) l. Чернобровов H.Â. Релейная защита. М., "Энергия", 1971,. б. 20-2.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 684667, кл. H 02 Н 7/04, 1973. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВНОЙ

ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА С ОТДЕЛИТЕЛЕМ

И КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛЕМ НА СТОРОНЕ ВЫСШЕГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее катушки феле включения короткозамыкателя, подключенные через контактор основных.защит трансформатора к вториМным цепям трансформатора тока, установленного на стороне высшего напряжения трансформатора, реле времени отключения отедлителя, цепь отключения отделителя из параллельно включенных замыкающего контакта короткозамыкателя и замыкающего контакта выходного реле времени отключения отделителя, источник оперативного питания, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения надежности защиты трансформатора, реле времени отключения отделителя выполнено на транзисторе, в коллекторную цепь которого включена катушка. выходного реле отключения отделителя, переход база-эмиттер зашунтирован резистором, к эмиттеру подключен конденсатор, другой вывод которого соединен с катушкой выходного реле отключения отделителя и через разрядный резистор подключен к объединенным анодам разделительных диодов, ток утечки которых не меньше тока срабатывания выходного реле тключе- . ния отделителя, деленного на коэффи- Е а циент усиления транзистора реле вре- „ц, мени отключения отделителя, в коллектор которого это выходное реле (е установлено, катоды диодов подключены к катушкам включения короткозамы- а кателя, выводы которых, подключенные к контакту основных защит трансфор" ва матора, соединены базой транзистора реле времени отключения отделителя и с замыкающим контактом газо- р вого реле, подключенного к источнику р оперативного питания, Ял

1 108551

Изобретение относится к технике релейной защиты на переменном оперативном токе трансформаторов отпаечных подстанций гранзитйых линий электропередачи. 5

Известны устройства для резервной защиты трансформаторов, в которых в случае отказа короткозамыкателя эа счет дополнительного токового реле времени включена цепь отключения отделителя от предварительно заряженного конденсатора(1).

Эта защита для резервирования короткозамыкателя требует дополнительного включения токового реле времени с реле тока помимо основных реле защиты трансформатора, при этом действие газовой защиты трансформатора не резервируется.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для резервной защиты трансформатора, содержащее катушки реле включения короткозамыкателя, подключенные через контактор основных защит трансформатора к вторичным цепям трансформатора тока, установлен" ного на стороне высшего напряжения трансформатора, реле времени отключения отделителя, цепь отключения от-ЗО делителя из параллельно включенных замыкающего контакта короткозамыкателя.и замыкающего контакта выходного реле времени отключения отделителя, источник оперативного питания(2 ).

Однако в известном устройстве необходимо устанавливать дополнительное электромеханическое реле вре-. мени, имеющее недостаточную надежность;

Цель изобретения повышение надеж ности защиты трансформатора при отка4О зе короткозамыкателя.

Для достйжения указанной цели в устройстве для разервной защиты трансформатора с отделителем и коротко45 замыкателем на стороне высшего напряжения, содержащем катушки реле включения короткозамыкателя, подключенные через контактор основных защит трансформатора к вторичным цепям трансформатора тока, установленного нч стороне высшего напряжения трансформатора, реле времени отключения отделителя, цепь отключения отделителя иэ-.параллельно включенных, замыкающего контакта короткозамыкателя и замы" кающего контакта выходного реле времени отключения отделителя, источник оперативного питания, реле времени отключения отделителя выполнено на транзисторе в коллекторную цепь которого включена катушка выходного реле отключения отделителя, переход база вЂ, эмиттер зашунтирован резистором, к эмиттеру подключен конденса-. тор, другой вывод которого соединен с катушкой выходного реле отключения отделителя и через разрядный резистор подключен к объединенным анодам разделительных диоДов, ток утечки которых не меньше тока срабатывания выходного реле .отключения отделителя, деленного на коэффициент усиления транзистора реле времени отключения отделителя, в коллектор которого это выходное реле установлено, катоды диодов подключены к катушкам включения короткозамыкателя, выводы которых, подключенные к контакту основньм защит трансформатора, соединены с базой транзистора реле времени отключения отделителя и с замыкающим контактом газового реле, подключенного к источнику оперативного питания.

На чертеже приведена схема устройства для резервной защиты трансформатора с отделителем н короткозамыкателем на стороне высшего напряжения.

В устройстве для резервной защиты трансформатора к транзистной линии 1 электропередачи отпайкой подключен трансформатор 2 с короткоэамыкателем

3 через отделитель 4. К трансформаторам 5 тока в цепи трансформатора 2 подключен блок 6 основной защиты и токовые Промежуточные реле, состоящие из питающих трансформаторов 7, сглаживающих конденсаторов 8, выпрямитель ных мостов 9 и катушек 10 реле включе— ния короткозамыкателя (исполнительных органов), включенных через контакты 11 основных защит. К катушкам 10 через разделительные диоды 12 . включена цепь .разрядного резистора 13 .. конденсатора 14 и шунтирующего резистора 15, одий из выходов которого подключен к базе транзистора 16, эмит" тер которого подключен к второму выводу резистора 15, а коллектор— к катушке выходного реле 17 отключения отделителя. Через контакты 18 газовой защиты трансформатора 2 к цепи резистора 13, конденсатора 14 и шунтирующего резистора 15 подключен выпрямитель 19 источника оператив3, 11 ного питания. Трансформатор 20 собственных нужд подключен через диод 21, конденсатор 22 с подключенным к нему через замыкающие контакты 23 короткоэамыкателем 3 и замыкающие контакты 24 выходного реле 17 к катушке 25 отключения отделителя 4. Диоды 12 имеют токи утечки не:«менее тока срабатывания выходного реле . отключения отделителя, деленного на . !0 коэффициент усиления транзистора реле времени отключения отделителя..

Устройство работает:следующим образом.

При к.э. на трансформаторе 2 или !5 в его .сети от трансформатора 5 тока срабатывает его основная защита, действующая на включение короткозамыкателя 3 с отключением от защит транзитной линии I и с отключением в бестоковую паузу отделителя 4 замыканием контактов 23 короткозамыкателя 3 в цепи катушки 25 от предварительно заряженного конденсатора 22 через диод 21 от выпрямителя 19, подключенного к трансформатору 20 собственных нужд трансформатора 2. При повреждении трансформатора 2 беэ тока к.з. от газовой защиты также включается короткозамыкатель 3 с последующим аналогичным действием остальной аппаратуры.

В случае отказа срабатывания короткозамыкателя 3 по любым причинам последующее отключение трансформатора 2 от транзитной линии 1 происходит за счет непосредственного отключения отделителя 4 от срабатывания цепи резервного действия защиты трансформатора 2.

08551 4 пает пульсирующее выпрямленное напряжение, состоящее из постоянной составляющей, последняя в катуш- ° ках 10 вызывает срабатывание токовых промежуточных реле. Пульсирующим напряжением осуществляется и заряд конденсаторов 14 через резистор 13 и шунтирующий резистор 15.

При зарядке конденсатора 14 ток через шунтирующий резистор 15 не меня ет свой знак, благодаря чему потенциал базы транзистора 1б сохраняется в течение времени заряда конденсатора 14 выше потенциала его эмиттера, поэтому транзистор 16 при заря-:, де конденсатора 14 постоянно заперт.

После превышения напряжением на конденсаторе 14 минимума напряжения источника питания в последующий полупериод переменного тока прекра" щается ток,заряда через шунтирующий резистор 15„ s.ðåçóëüòàòå чего отпирается транзистор 16 и происходит разряд конденсатора 14 на катушку выходного .реле 17, контакты 24 которо-, го замыкают цепь катушки 25 отключения отделителя 4.

Величина сопротивления резисто " ра 13 выбирается из условия исключения мгновенного срабатывания выходного реле 17 в случае пробоя транзис" тора 16, Емкость конденсатора 14 выбирается из условия досч =..точного запаса энергии для срабатывания реле 17 и получения необходимой выдержки действия защиты трансформато ра 2. Поскольку уровень напряжения на вторичных обмотках трансформаторов 7 зависит от величины тока транс" форматоров 5 тока, поэтому временная характеристика цели резервного действия защиты трансформатора 2 получа-. ется зависимой от тока к.з. Эта ха-. рактеристика согласуется с характеристиками защит транзитной линии 1 и выбирается больше ее по времени.

Если защиты транзитной линии 1 достаточно чувствительны к к.s. на трансформаторе 2 или в его сети, то они успевают сработать раньше, чем отключится отделитель 4. Если же защиты линии 1 не чувствительны к указанным к.э., то после отсчета заданного времени отключением отделителя 4,предотвращается повреждение трансформатора 2 в случае отказа короткоэамыкателя 3.

При срабатывании газовой защиты трансформатора 2 в случае отказа

От тока к.з. замыкаются контакты 11 основных защит трансформатора 2 и на катушки 10 поступает выпрямленное мостами 9 напряжение трансформаторов 7 токовых промежуточ-"5 ных реле защиты трансформатора 2.

От указанного напряжения заряжается конденсатор 14 через резистор 13 и шунтирующий резистор 15. Благодаря резистору 13 напряжение на 50 конденсаторе 14 .нарастает с течением заданного времени до величины минимума напряжения TOKoBblx промежуточных реле.От тока трансформаторов 5 тока на выходе трансформато- З ров 7 после сглаживающих конденсаторов 8 и выпрямительных мостов 9 при замыкании контактов 11 постуS 110855 короткозамыкателя 3 контактами 18 замыкается цепь заряда конденсатора 14 через резистор 13 и шунт 15 от зарядного устройства 19, питаемого трансформатором 20 собственных нужд.

Выпрямленное напряжение зарядного устройства 19 аналогично заряжает конденсатор 14 до момента превышения его напряжения минимума пульси1 ующего напряжения источника пита- 10 ния с последующим разрядом на катушку выходного реле 17 и аналогичным отключением отделителя 4, Уровень напряжения от зарядного 15 устройства 19 выбирается допустимым для работы транзистора 16 с подбором. параметров цепи заряда конденсатора 14, отстроенных по времени от возможного максимального времени сра- 20 батывания короткозамыкателя 3.

Цепь заряда конденсатора 14 через резистор 13 и резистор 15 с транзистором 16 и выходным реле 17 позволяет согласовать между собой разные 25 напряжения токовых промежуточных реле с напряжением зарядного устройства, одинаковый пульсирующий характер которых обеспечивает переход одной и той же цепи из режима заряда 0 в,режим его прекращения с накоплением необходимой энергии для срабатывания выходного реле 17. Указанное резервное действие защиты осуществляется при относительно низких напряжениях вторичных обмоток трансформаторов 7, от которых непосредственно не могут работать известные конденсаторные реле времени с тиристором тлеющего разряда, для которых требуется повысить уровень напряжения в 3-5 раз. Поэтому на основе изложен" ного сочетания достигается максималь ная простота исполнения устройства резервирования отказа короткозамыка" теля отпаечньй подстанции транзит" .ной линии электропередачи. Такое резервирование необходимо в связи с тем, что отказ короткозамыкателя при срабатывании любой защиты транс-форматора в случае возникновения какого-либо повреждения влечет за собой полный выход из строя трансформатора и подстанции в целом.

Отмеченная простота исполнения позволяет повсеместно обеспечить резервирование действия короткозамыкателей отпаечных подстанций транзитных линий электропередачи.

1108551—

38366IH . Заказ 5878/40 Тираж 614 Подписыое

Филиал БШ "йвтат", г.Уагород, улЯроектнак, 4