Устройство для дифференциальной защиты силового трансформатора

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАИЩТЫ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА , содержащее датчики тока, установленные с обеих сторон защищаемого силового трансформатора и подключенные к первичным обмоткам разделительных трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены с первым и вторым двухполупериодными выпрямительньЕми мостами, на выходе которых подключены соответственно рабочий и тормозной резисторы, соединенные последовательно и подключенные к реагирукицему органу, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повьшения чувствительности , датчики тока установлены только на выводах высшего и низшего напряжения двух фаз А и С трансформатора , причем выходные обмотки датчиков тока, установленных на выводах фаз А и С на стороне высшего напряжения , соединены согласно или встречно с выходными обмотками датчиков, установленных на выводах фаз С и А на стороне низшего напряжения соответственно , и подсоединены к первич (Л ным обмоткам разделительных трансформаторов , первые вторичные обмотки которых соединены согласно, а вторые - встречно и п.;дкл10чены соответственно к первому и второму двухполупериодным выпрямительным мостам. -U СП j;

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9! (((!

4(5(!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3482649/24-07 (22) 23.08.82 (46) 15.03.85. Вюл. 10 (72) Е.Н. Габов, А.С. Дордий и В.P. Проус (53) 621.316 ° 925(088.8) (56) I. Чернобровов И.В. Релейная защита. M., "Энергия", 1971, с. 501-506.

2. Федосеев А.И. Релейная защита электрических систем. М., "Энергия", 1976, с. 328, рис. 6- 12а. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА, содержащее датчики тока, установленные с обеих сторон защищаемого силового трансформатора и подключенные к первичным обмоткам разделительных трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены с первым и вторым двухполупериодными выпрямительными мостами, на выходе которых подключены соответственно рабочий.и тормозной резисторы, соединенные последовательно и подключенные к реагирующему органу, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения чувствительности, датчики тока установлены только на выводах высшего и низшего напряжения двух фаз А и С трансформатора, причем выходные обмотки датчиков тока, установленных на выводах фаз А и С на стороне высшего напряжения, соединены согласно или встречно с выходными обмотками датчиков, установленных на выводах фаз С и А на стороне низшего напряжения соответственно, и подсоединены к первич4 ным обмоткам разделительных трансформаторов, первые вторичные обмотки которых соединены согласно, а вторые — встречно и п.,дключены соответственно к первому и второму двухполупериодным выпрямительным мостам.

1145403

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты силовых трансформаторов в сетях с изолированной нейтралью.

Известно устройство для диййеренциальной защиты трансформатора, содержащее в каждой фазе датчики тока, установленные со всех сторон трансформатора и подключенные своими выходами к реагирующему орга- 10

Недостатком данного устройства является невысокая чувствительность вследствие необходимости отстройки установки срабатывания реагирующего 15 органа от токов небаланса при внешнем коротком замыкании.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для дифференци- альной защитьг электроустановки, со- 20 держащее реагирующий орган, рабочий и тормозной резисторы, подключенные к выходам выпрямителей, соединенных с вторичными обмотками промежуточных трансформаторов, первичные обмотки 25 которых подключены к трансформаторам тока, установленным в одноименных фазах по концам защищаемого объек:та P) .

Недостатком данного устройства gg является сложность конструкции, поскольку для выполнения дифференциальной защиты силового трансформатора в сети с изолированной нейтралью по схемам устройства-прототипа необ35 ходимо иметь минимально два канала (реле), т.е. двухфазное, двухсистемное исполнение. Кроме того, чувствительность устройства-прототипа для защиты силового трансформатора со 4> схемой соединения обмоток (/ h — 11 недостаточна, ограничена током небаланса, обусловленным угловым сдвио гом на 30 между первичными .токами соответствующих фаз на сторонах выс- 45 шего и низшего напряжений.

Цель изобретения — упрощение и ,повышение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для дифферен- И циальной защиты силового трансформатора, содержащее датчики тока, установленные с обеих сторон защищае мого трансформатора и подключенные к первичным обмоткам разделительных 55 трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены с первым и вторым двухполупериодными выпрямительными мостами, на выходе которых подключены соответственно рабочий и тормозной резисторы соепиненные последо> вательно и подключенные к реагирующему органу, датчики тока установлены только на выводах высшего и низшего напряжения двух фаз А и С транс. форматора, причем выходные обмотки датчиков тока, установленных на выводах фаз А и С на стороне высшего напряжения, соединены согласно или встречно с выходными обмотками датчиков, установленных на выводах фаз

С и А соответственно на стороне низшего напряжения, и подсоединены к первичным обмоткам разделительных трансформаторов, первые вторичные обмотки которых соединены согласно, вторые — встречно и подключены соответственно к первому и второму двухполупериодным выпрямительным мостам.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2а, бвекторные диаграммы напряжений, пропорциональных токам на стороне высше. го напряжения (звезды) и низшего напряжения (треугольника) силового трансформатора при трехфазных коротких замыканиях (2а — внешних, 2б— внутренних).

Устройство содержит датчики 1 производной тока, установленные на стороне высшего напряжения, датчики

2 производной тока, установленные на стороне низшего напряжения, входные клеммы 3-6 дифференциального реле, разделительные трансформаторы

7 и 8, двухполупериодные выпрямительные мосты 9 и 10, тормозной 11 и рабочий 12 резисторы, реагирующий орган 13, элемент 14 выдержки времени.

В качестве первичных измерительных преобразователей тока используют магнитодиэлектрические датчики производной тока (трансреакторы), погрешность которых по переходу через заданный уровень (О, 1-2f Ho> ) составляет не более117. при любои кратности тока короткого замыкания. Кроме того, в трансреакторе апериодические составляющие вторичного напряжения, обусловленные апериодическими составляющими первичного тока, либо очень быстро затухают (при малых постоянных времени первичной цепи), либо имеют весьма малый удельный вес (при больших постоянных

11454

l где U>> - напряжение,пропорциональ- р5

1 < c ное разности токов на

I стороне А высшего напряжения и иа стороне С низmего напряжения;

U . — напряжение, пропорциоcyii д, нальное разности токов на стороне с внешнего напряжения, на тормозном резисторе 11 выделяется сигнал, равный

Up Yc 1, Цсу д =2 Ugggg =.2 Псч а т. е. реле не работает.

При внутреннем коротком замыкании (фиг. 2б), при двухстороннем питании

3 времени первичной цепи) . Необходи мость использования в данном уст- ройстве дифференциальной отсечки отпадает.

Компенсация неравенства первичных тоюов силового трансформатора достигается соответствующим выбором коэффициентов преобразования датчиков 1 и 2.

Вторичные обмотки разделительно- 10 го трансформатора 7 выполнены понижающими в -12 соз 15 раза. Таким образом, выделяющаяся на рабочем резисторе 12 сумма направленных встречно напряжений в режиме нагрузкй рав- 15 на нулю.

Устройство работает следующим об1 разом.

В режиме нагрузки или внешнего короткого замыкания (фиг ° 2а) на ра- 20 бочем резисторе 12 выделяется напряжение

АУСАТ

03 б и с учетом принимаемого коэффициента торможения К =0,4, сумма согласно направленных векторов больше их разности, т.е. устройство срабатывает.

Устройство срабатывает и при внутреннем 3-фазном замыкании с односто- „ ронним питанием: геометрическая,сумма векторов (фиг. 26) UCYA и UA ch больше их геометрической разности с учетом принятого коэффициента торможения.

Аналогичным образом, анализируя двухфа.зные короткие замыкания с односторонним и двухсторонним питанием, видно, что при внутреннем коротком замыкании сумма напряжений, выделяемая на рабочем резисторе, всегда больше (с учетом выбранного коэффициента торможения) разности напряжений, выделяемых на тормозном резисторе.

При внешнем коротком замыкании защита не срабатывает, так как напряжение на тормозном резисторе 11 всегда больше напряжения на рабочем резисторе 12.

Предлагаемое устройство может быть использовано для дифференциальной защиты трансформаторов со схемой соединения обмоток Y / Y- О, при этом разделительные трансформаторы 7 и 8 должны иметь одинаковые коэффициенты трансформации.

Таким образом, предлагаемое устройство нормально функционирует во всех режимах к.з., является более простым и обладает повышенной чувствительностью по сравнению с устройст

I .вом-прототипом и другими известными устройствами.

1 4 )403 „ в„ с

Фиг, t 1145403

ku

РГ

Ocyg

Оду Ьм

Фиг.2

Составитель Л. Бондаренко

Редактор И. Рыбченко Техред А.Ач Корректор М.. Самборская

Заказ 1182/39 Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ужгород уп. Проектная 4