Продольная дифференциальная токовая защита блока генератор — двухобмоточный трансформатор

 

О П И С А Н И"Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

256029

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

K,÷. 21с, 68/50

Заявлено 17.Ч.1966 (№ 1076880/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 04.XI.1969. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 23.III.I970

МПК Н 02h

УДК 629.316.925(088.8) Комитат по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

В. Г. Гальперин

Всесоюзный государственный ордена Ленина проектный институт

«Теплоэлектропроект»

Заявитель

ПРОДОЛЬНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА

БЛОКА ГЕНЕРАТОР— ДВУХОБМОТОЧНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Известна продольная дифференциальная токовая защита блока генератор — двухобмоточный трансформатор, содержащая комплекты трансформаторов тока и три дифференциальных реле с насыщающимися трансформаторами с дифференциальной и двумя уравнительными обмотками. Первая уравнительная оомотка включена на трансформаторы тока на линейных вводах обмотки высшего напряжения силового трансформатора блока, вторая— на трансформаторы тока на выводах к нейтрали обмотки статора генератора, а дифференциальная обмотка включена на трансформаторы тока на линейных выводах той же обмотки генератора.

Для блоков генер атор — двухобмоточный трансформатор применяют три комплекта защиты: один — для защиты генератора, ток срабатывания которого меньше номинального, второй — для защиты всего блока и третий— для защиты обмотки высшего напряжения трансформатора блока.

Предлагаемая схема защиты позволяет совместить в одном комплекте дифференциальных реле все три функции. Причем защита имеет высокую чувствительность как при повреждении в обмотке статора генератора, так и в обмотке высшего напряжения трансформатора блока. Для этого третья уравнительная обмотка насыщающегося трансформатора включена на трансформаторы тока, соединенные треугольником и установленные на вводах к неитрали обмотки высшего напряжения силового трансформатора блока, встречно

5 первой уравнительной обмоткой. При этом разность намагничивающих сил этих обмоток в рабочем режиме уравновешивается разностью нахтагничивающих сил второй уравнительной и дифференциальных обмоток.

1О На чертеже приведена схема предложенной дифференциальной защиты.

Она содержит три трансформатора тока1нл линейных выводах обмотки высшего напряжения трансформатора блока, соединенных в

15 треугольник; три трансформатора тока 2 на выводах к нейтрали обмотки высшего напряжения трансформатора блока, соединенных в треугольник; три трансформатора тока,3 на линейных выводах обмотки статора генерато2р ра блока, соединенных в звезду; три трансформатора тока 4 на выводах к нейтрали обмотки статора генератора блока, соединенных в звезду; три дифференциальных реле 5 — 7 с насыщающимися трансформаторами, имсю25 щпми одну дифференциальную 8 и три уравнительные обмотки 9 — 11.

Дифференциальные обмотки 8 насыщающихся трансформ аторов дифференци альных

30 реле включены на трансформаторы тока 8.

256029

i0 ср

1ср,—

Ф4 Юз

15 го г5

35 (4) Первые уравнительные обмотки 11 реле включены на трансформаторы тока 1. Вторые уравнительные обмотки 10 реле включены на трансформаторы тока 4. Третьи уравнительные обмотки 9 реле включены на трансформаторы тока 2.

Трансформаторы тока и обмотки насыщающихся трансформаторов дифференциальных реле включены так, что в нормальном рабочем режиме блока, если пренебречь током, ответвляющимся в трансформатор собственного расхода, и в режиме внешнего короткого замыкания намагничивающие силы витков оомотки реле, обтекаемых вторичными токами трансформаторов тока 1 и 8, уравновешивают намагничивающие силы витков обмотки реле, обтекаемых вторичными токами трансформаторов тока 2 и 4.

Уравнение равновесия намагничивающих сил в насыщающемся трансформаторе дифференциального реле имеет вид

IIWl 4 2+13 3 14 4=0 где I> — вторичный ток в плечах защиты трансформаторов тока l;

Wi — число витков обмотки насыщающегося трансформатора дифференциального реле, образованного обмотками 8 — 11, обтекаемыми вторичным током трансформаторов тока 1;

I — вторичный ток в плечах защиты трансформаторов тока 2;

W — число витков обмоток насыщающегося тр ансформ атора дифференциального реле, образованного обмотками 8 и 9, обтекаемых вторичным током трансформаторов тока 2;

Iii — вторичный ток в плечах защиты трансформаторов тока 8;

W — число витков обмотки насыщающегося трансформатора дифференциального реле, образованного обмоткой 8, обтекаемой вторичным током трансформаторов тока 4.

Пр и повреждении в обмотке статора генератора в режиме, когда блок отключен от системы, током короткого замыкания обтскаются трансформаторы тока 4. Реле сработает, если намагничивающая сила обмотки W< будет равна или больше намагничивающей силы срабатывания реле. Ток срабатывания реле в этом случае будет равен

Fcр

"= w (2) где F,ð — намагничивающая сила срабатывания реле.

Это — первая уставка защиты.

Числа витков W4 и W> можно выбрать теоретически сколь угодно большими, лишь бы их разность удовлетворяла уравнению (1).

Поэтому первый ток срабатывания защиты может быть получен сколь угодно малым.

При коротком замыкании в обмотке низшего напряжения трансформатора блока 1или на ее выводах током повреждения будут обтекаться трансформаторы тока 8 и 4. Трансформаторы тока 8 и 4 и обмотки насыщающегося

65 трансформатора дифференциального реле, образованного обмотками 8 и 8 — 10, включены так, что магнитный поток в магнитопроводе реле в это:i случае будет обусловлен разностью гамагнпчивающих сил, соответствующих вторичным токам 1 и lg, Реле сработает, если эта разность равна или больше намагничивающей силы срабатывания реле, и ток срабатывания дифференциального реле в этом случае равен

Это — вторая уставка защиты.

При повреждении в обмотке высшего напряжения трансформатора блока или на ее выводах в режиме, когда блок отключен от системы, током короткого замыкания будут обтекаться трансформаторы тока 2 — 4, которые вместе с обмотками насыщающегося трансформатора дифференциальных реле, образованных обмотками 8 и 9, 8 и 8 — 10 включены так, что магнитный поток в магнитопроводе реле в этом случае будет обусловлен, вопервых, разностью намагничивающих сил, соответствующих вторичным токам II и 14 и, во-вторых, нам агничивающей силой, соответствующей вторичному току I . Реле работае1, если результирующая намагничивающая сила равна или больше намагничивающей силы срабатывания реле, и ток срабатывания дифференциального реле в этом случае равен

F,p

Icp, ——

R 2 + 4 6

Это — третья уставка защиты.

Предмет изобретения

Продольная дифференциальная токовая защита блока генер атор — двухобмоточный трансформатор, содержащая три дифференциальных реле, каждое из которых выполнено на насыщающемся трансформаторе с несколькими, уравнительными обмотками, одна из которых подключена к трансформаторам тока, установленным на линейных .вводах обмотки высшего напряжения силового трансформатора блока, другая — к трансформаторам тока, установленным на выводах к нейтрали обмотки статора генератора, и с дифференциальной обмоткой, подключенной к трансформаторам тока, установленным на выводах статорной обмотки генератора, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности защиты, третья уравнительная обмотка указанного насыщающегося трансформатора включена на трансформаторы тока, соединенные треугольником и установленные на вводах к нейтрали Оомотки BblcllleI О напряжения трансформатора блока, встречно с первой уравнительной обмоткой, причем разность намагничивающих сил этих обмоток в рабочем режиме уравновешивается разностью намагничивающих сил второй уравнительной идифференциальных обмоток.

256029

Составит ль Корнеева

Техред Л. Я. Левина Корректор А. С. Колабин

Редактор T. И. Гребенник Ièïoãðàôèÿ, пр. Сапунова, 2

Заказ 53!/4 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4,5