Устройство для защиты маслонаполненных аппаратов


 


Владельцы патента RU 2400898:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота" (RU)

Изобретение относится к релейной защите силовых маслонаполненных трансформаторов, автотрансформаторов и реакторов. Предлагаемое устройство для защиты маслонаполненных аппаратов содержит газовое реле, включающее установленный в нем датчик скорости, кинематически связанный с ним постоянный магнит, управляющий герконом. Повышение чувствительности устройства достигается за счет того, что в реле установлен датчик скорости, в котором поворотный флюгер заменен на лопастное колесо с экраном. Угол поворота лопастного колеса, при котором срабатывает газовая защита, выбирается больше угла, на которое поворачивается лопастное колесо при запуске маслонасосов системы охлаждения масла или при внешнем коротком замыкании. В предложенном реле уставка по скорости масла практически равна нулю, что обеспечивает надежную защиту маслонаполненных аппаратов. 1 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к релейной защите силовых маслонаполненных трансформаторов, автотрансформаторов и реакторов. Уровень техники

Известные устройства для защиты маслонаполненных аппаратов состоят из корпуса, в котором расположен датчик скорости перемещения масла и кинематически связанный с ним отключающий контакт [1]. Недостатком данных реле является их низкая чувствительность и не предусмотрена возможность проверки их работоспособности без слива из них масла. В [2] описано реле, снабженное устройством для проверки работоспособности без слива из них масла. Недостатком этих реле является их низкая чувствительность к внутренним повреждениям, сопровождающимся электрической дугой.

Наиболее близким по техническому решению - прототипом предлагаемого устройства является двухскоростное газовое реле, состоящее из корпуса, в котором установлены два датчика скорости, кинематически связанные с постоянными магнитами [3]. Каждый постоянный магнит управляет одним магнитоуправляемым контактом. Функции датчиков скорости выполняют поворотные флюгеры: грубый и чувствительный. При повороте флюгеров под воздействием потока масла в газовом реле, которое установлено в трубе, соединяющей масляный бак с расширителем, поворачиваются связанные с ними постоянные магниты, что приводит к замыканию магнитоуправляемых контактов. В цепь магнитоуправляемого контакта чувствительного флюгера введен элемент задержки по времени.

Величину уставки по скорости грубого флюгера выбирают такой, чтобы флюгер не поворачивался, а следовательно, реле не срабатывало ложно в режимах работы, не связанных с внутренним повреждением защищаемого аппарата (внешние короткие замыкания, запуск циркуляционных насосов системы охлаждения масла). Скорость масла в газовом реле при внешних коротких замыканиях значительно больше скорости масла, возникающей при запуске маслонасосов, и к тому же она носит колебательный характер, частотой 5÷10 Гц [4], обусловленной вибрацией трансформатора (при внешних коротких замыканиях защищаемый аппарат сильно вибрирует). Для находящихся в эксплуатации газовых реле уставка по скорости масла грубого флюгера выбирается равной 0.6, 0.9 или 1.2 м/с в зависимости от мощности защищаемого аппарата. Уставка по скорости чувствительного флюгера выбирается больше скорости масла, возникающей при запуске маслонасосов. Чтобы чувствительный датчик скорости не приводил к ложному срабатыванию газовой защиты при внешних коротких замыканиях, в цепь его магнитоуправляемого контакта включен элемент задержки по времени. При этом уставка элемента задержки выбирается больше полупериода колебаний скорости масла, возникающей при внешних коротких замыканиях.

Недостатком этих реле также является их низкая чувствительность.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является повышение чувствительности газовой защиты за счет того, что поворотный флюгер чувствительного датчика скорости заменяется лопастным колесом с экраном, уставка по скорости срабатывания которого принимается с небольшим запасом больше нуля (скорость срабатывания - это такая скорость масла в газовом реле, при которой лопастное колесо начинает поворачиваться). Для достижения этой цели угол поворота лопастного колеса, при котором газовая защита срабатывает, принимается больше угла, на который поворачивается лопастное колесо при запуске маслонасосов системы охлаждения масла или при внешнем коротком замыкании. Грубый скоростной датчик и элемент задержки по времени из защиты убираются.

Данное техническое решение поясняется чертежом. Газовое реле состоит из корпуса 1, включающего датчик скорости масла, который состоит из лопастного колеса 2 и экрана 3. Экран по форме представляет собой полуцилиндр, охватывающий лопастное колесо таким образом, что масло, движущееся в газовом реле, давит только на половину его лопастей. Лопастное колесо прикреплено к оси 5, которая шарнирно закреплена в обойме 4. К верхней части оси 5 прикреплена противодействующая пружина 6 и постоянный магнит 7, управляющий герконом 8.

При внутреннем повреждении в защищаемом аппарате, сопровождающемся электрической дугой, скорость масла в газовом реле начинает возрастать, т.к. в области дуги в результате разложения масла образуется газопаровой пузырь, вытесняющий соответствующую часть масла из бака в расширитель. Лопастное колесо даже при очень малой скорости масла в газовом реле приходит в движение, поворачиваясь по ходу масла. Вместе с ним поворачивается постоянный магнит 7, который при повороте лопастного колеса на угол, соответствующий срабатыванию газовой защиты, приводит к замыканию геркона 8.

Для того чтобы газовая защита не срабатывала ложно в режимах, не связанных с внутренним повреждением защищаемого аппарата, угол поворота лопастного колеса, соответствующий срабатыванию газовой защиты, должен быть больше угла поворота, обусловленного либо скоростью масла в реле, возникающей при запуске маслонасосов системы охлаждения, либо скоростью масла, возникающей при внешних коротких замыканиях.

При внутренних повреждениях, сопровождающихся электрической дугой малой мощности, например, при витковых замыканиях в трансформаторах малой или средней мощности или при замыканиях между параллельными ветвями обмоток в трансформаторах большой мощности, единственной недорогой защитой, которая может почувствовать эти повреждения, является предлагаемая газовая защита, при уставке по скорости масла, близкой к нулю. Так как такие повреждения в трансформаторе и скорость масла в реле нарастают медленно [5], то задержка в срабатывании газовой защиты, обусловленная временем поворота лопастного колеса, не значительно сказывается на ее чувствительности.

При внутренних повреждениях, сопровождающихся мощной энергетической дугой, прежде всего, срабатывают быстродействующие токовые защиты, а газовая защита, несмотря на то, что при большой скорости масла в реле, время ее срабатывания мало, работает как резервная.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №228775, кл. НО1H 29/30, 1969 год.

2. Патент ГДР №47963, кл. 21 d32, 1969 год.

3. Авторское свидетельство СССР №838869, кл. Н02Н 7/04, 1981 год.

4. Комиссаров Г.А., Павликов С.А., Поляков В.Е., Чечушков Г.А. Методика выбора установок двухступенчатой газовой защиты. - В кн. Автоматизация энергосистем и энергоустановок промышленных предприятий. Челябинск, ЧПИ, 1983, с.27-29.

5. Комиссаров Г.А., Мубаракши Ф.Х., Павликов С.А., Ченчик Г.Ф., Чечушков Г.А., Шапиро Ф.А. Натурный эксперимент внутреннего повреждения трансформатора - электрические станции, 1979, №3. с.39-41.

Устройство для защиты маслонаполненных аппаратов, содержащее газовое реле с установленным в нем датчиком скорости и кинематически связанным с ним постоянным магнитом, управляющим магнитоуправляемыми контактами, отличающееся тем, что датчик скорости выполнен в виде лопастного колеса с экраном в форме полуцилиндра, охватывающего лопастное колесо таким образом, что масло, движущееся в газовом реле, давит только на половину его лопастей, при этом лопастное колесо прикреплено к оси, шарнирно закрепленной в обойме, в верхней части оси установлены противодействующая пружина и постоянный магнит, управляющий герконом, а угол поворота лопастного колеса, при котором срабатывает газовая защита, принимается больше угла, на который поворачивается лопастное колесо при запуске маслонасосов системы охлаждения масла или при внешнем коротком замыкании.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты литых трансформаторов контроля изоляции от феррорезонансных перенапряжений и перемежающихся дуговых замыканий на землю, а также для повышения эффективности учета электрической энергии.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты силовых трансформаторов. .

Изобретение относится к электротехнике, к релейной защите силового трансформатора и может быть использовано для быстрой блокировки дифференциальной защиты при бросках тока включения, когда имеется доступ к замеру напряжения, создающего ток короткого замыкания и ток броска.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите силовых трансформаторов распределительных сетей, когда по условиям динамической и термической устойчивости допускается время срабатывания защиты до двух-трех периодов и когда требуется эффективная и конструктивно простая отстройка от бросков тока включения трансформатора, в том числе при токах, искаженных полуволной, обратной начальному броску, за счет поглощения постоянной составляющей цепью намагничивания измерительного трансформатора тока.

Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к резервным токовым защитам трансформатора со схемой соединения обмоток Y/Y. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты трансформатора, преимущественно путевого, от перенапряжений. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве системы электроснабжения объектов, имеющих потребители постоянного и переменного тока.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для мониторинга и управления режимом работы всех силовых трансформаторов на одной подстанции

Изобретение относится к электротехнике, к релейной защите силовых трансформаторов распределительных сетей

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, и может быть использовано для резервной защиты трансформатора от двухфазных коротких замыканий (КЗ) на стороне низшего напряжения

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты печных трансформаторов от коротких замыканий и повреждений проводников фаз

Изобретение относится к способам защиты от электрического пробоя вводов и внутрикорпусных проводников (электродов) в заполненных жидким диэлектриком высоковольтных трансформаторах, автотрансформаторах, трансформаторах тока и другом электротехническом оборудовании

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для понижения напряжения электрического источника питания переменного тока для нагрузки с целью эффективного использования энергии

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для релейной защиты трансформаторов от коротких замыканий (КЗ), и может быть использовано для защиты двухобмоточных и трехобмоточных силовых трансформаторов. Технический результат заключается в повышении быстродействия при внешних КЗ, а также повышении чувствительности к витковым замыканиям в силовом трансформаторе в максимальных нагрузочных режимах. Для этого заявленное устройство содержит датчики тока, которые состоят из вторичной обмотки и сердечника из немагнитного материала, сглаживающие фильтры, преобразователь сигналов, блок формирования дифференциального сигнала, первый формирователь действующего значения входного сигнала, блок формирования уставки срабатывания, первую цепь торможения, которая содержит блок задержки сигнала, сумматор и второй формирователь действующего значения входного сигнала, вторую цепь торможения, которая содержит блок формирования тормозного сигнала и третий формирователь действующего значения входного сигнала, первый и второй орган блокировки, а также реагирующий орган, который содержит компаратор и блок логики. 9 ил.

Изобретение относится к устройствам релейной защиты силовых трансформаторов. Технический результат - возможность установки тока срабатывания защиты в четыре и более раз меньше, чем у электромагнитных реле, при регулировании напряжения трансформатора под нагрузкой до ±12,5%. В устройстве на выходе каждого ТТ устанавливаются нагрузочные сопротивления равные 0,1-0,2 Ом (1% точности). Напряжения с этих сопротивлений, пропорциональные токам, поступают на два канала электронного устройства, где они затем в канале ТТ ВН последовательно соединяются с фильтром низких частот, выполненного по схеме с нулевым смещением и прецизионным двухполупериодным выпрямителем на операционных усилителях (ОУ), с выхода выпрямителя отрицательное напряжение поступает одновременно на входы сумматора и быстродействующего время импульсного преобразователя, выход этого преобразователя соединяется с базой транзистора, переключающего коэффициент усиления выходного усилителя для отстройки от бросков намагничивающего тока, в канале ТТ НН от ТТ производится последовательное соединение фильтра низких частот, фазовращателя, для фазировки токов от ТТ ВН и ТТ НН и прецизионного двухполупериодного выпрямителя на ОУ с регулируемым коэффициентом усиления для компенсации разности вторичных токов ТТ ВН и ТТ НН, с выхода выпрямителя положительное напряжение поступает одновременно на входы сумматора и быстродействующего время импульсного преобразователя, выход этого преобразователя соединяется с базой другого транзистора, переключающего коэффициент усиления выходного усилителя для отстройки от токов трехфазного КЗ. 14 ил.
Наверх