Устройство защиты силовых трансформаторов от перенапряжений



Устройство защиты силовых трансформаторов от перенапряжений
Устройство защиты силовых трансформаторов от перенапряжений

 


Владельцы патента RU 2505901:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Марийский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к оборудованию трансформаторов и реакторов. Устройство, содержащее выводы трансформатора и подключенные к ним ограничители перенапряжения, не исключает пробой электрической изоляции в частях обмотки: витках, слоях и катушках при резонансе напряжений в них в случае грозовой деятельности, коммутации электропотребителя в электрической сети, к которой подключен искомый трансформатор, приводящий к отказу. Технический результат - повышение надежности оборудования при перенапряжениях в частях обмотки от резонанса напряжений высокочастотной гармоники, образующиеся при грозовой деятельности или коммутации, например, вакуумным выключателем, с собственной частотой в части обмотки. Преимущественно для трансформаторов и реакторов среднего напряжения герметические ограничители перенапряжений размещаются на крышке оборудования, внутри корпуса, для трансформаторов, реакторов высокого класса напряжений ограничители перенапряжений - вне корпуса оборудования. 2 ил.

 

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности, к оборудованию трансформаторов и реакторов. Устройство, содержащее выводы трансформатора и подключенные к ним ограничители перенапряжения не исключает пробой электрической изоляции в частях обмотки: витках, слоях и катушках при резонансе напряжений в них в случае грозовой деятельности, коммутации электропотребителя в электрической сети, к которой подключен искомый трансформатор, приводящий к отказу (аварии) [1].

Наиболее близкими к прототипу являются устройства защиты от перенапряжений, включающие в себя усиление изоляции части обмотки и применение электростатических экранов в виде разомкнутых изолированных металлических колец [3].

В трансформаторах напряжением 35 кВ для защиты от атмосферных перенапряжений в начале и конце обмотки ВН усиливают изоляцию первой и второй катушек, а также увеличивают вентиляционные каналы между ними. В трансформаторах напряжением 110 кВ и выше наряду с емкостной защитой начальные и концевые катушки высоковольтных обмоток выполняют с усиленной изоляцией.

Вышеуказанные методы обладают рядом недостатков: повышенная стоимость усиленной изоляции и электростатических экранов; возможность отказа трансформатора при резонансе напряжений в обмотках при грозовой деятельности, коммутации в электрической сети.

Технический результат изобретения - повышение надежности оборудования при перенапряжениях в частях обмотки от резонанса напряжений высокочастотной гармоники, образующиеся при грозовой деятельности или коммутации, например, вакуумным выключателем с собственной частотой в части обмотки.

Данный результат достигается тем, что вывод отпайки 1 (см. фиг.1) с части обмотки 2 трансформатора подключен к ограничителю перенапряжения 3, смонтированного на крышке внутри корпуса (бака) или снаружи на крышке корпуса, при этом соединение отвода от ограничителя перенапряжения 3 и вывод отпайки 1 обмотки 2 произведен контактным разъемом 4 закрепленного внутри корпуса (бака) оборудования так, что первая часть 5 контактного разъема 4 закреплена к монтажному узлу 6 обмотки 2, а вторая часть 7 закреплена на контактном полюсе ограничителя перенапряжения 3, причем при наружной установке отвод от ограничителя перенапряжения подключен к проходному изолятору на крышке корпуса (бака), к противоположному концу которого закреплена вторая часть контактного разъема.

Известно [2, с.140-141], что при воздействии единичного импульса на обмотку с заземленной нейтралью максимальное напряжение относительно земли имеет место в первой четверти обмотки и может достигать 140%. В обмотке с изолированной нейтралью при воздействии единичного импульса максимальное напряжение на нейтрали составляет около 250%. Градиент имеет максимальное значение у линейного ввода; внутри обмотки градиент уменьшается до 30-60% максимальной величины и вновь возрастает у нейтрали в обмотке с заземленной нейтралью вследствие отражения, в то время как в обмотке с изолированной нейтралью он часто имеет у нейтрали наименьшее значение (фиг.2).

Преимущественно для трансформаторов и реакторов среднего напряжения герметические ограничители перенапряжений размещаются на крышке оборудования, внутри корпуса (бака), для трансформаторов, реакторов высокого класса напряжений ограничители перенапряжений размещаются вне корпуса оборудования.

Предлагаемое устройство иллюстрируется рисунками.

На фиг.1 представлен трансформатор с устройством защиты от перенапряжений.

На фиг.2 - начальное распределение напряжения по обмотке трансформатора.

На фиг.1 показано размещение ограничителя перенапряжения внутри корпуса оборудования:

- вывод 1 отпайки с части обмотки 2;

- ограничитель перенапряжения 3;

- контактный разъем 4;

- первая часть 5 контактного разъема 4 закрепленная к монтажному узлу 6:

- вторая часть 7 закрепленная на контактном полюсе ограничителя перенапряжения 3.

На фиг.2 изображено теоретическое начальное распределение напряжения по обмотке трансформатора при воздействии единичного импульса на одну из фаз и измеренные значения напряжения [2]. По вертикальной оси представлено напряжение относительно входного импульса, по горизонтальной оси - координаты точки обмотки (вся обмотка одной фазы - 100%).

Источники информации

1. Сиротинский Л.И. Техника высоких напряжений. Часть третья, выпуск первый - Волновые процессы и внутренние перенапряжения в электрических системах. - М.: Госэнергоиздат, 1959. - 110 с.

2. Геллер Б., Веверка А. Импульсные процессы в электрических машинах. Пер. с англ. - М.: Энергия, 1973. - 418 с.

3. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. В 2-х т. Том 1. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Издательство МЭИ, 2004. - 171 с.

Устройство, содержащее выводы трансформатора и подключенные к ним ограничители перенапряжения, отличающееся тем, что вывод отпайки с части обмотки трансформатора подключен к ограничителю перенапряжения, смонтированного на крышке внутри корпуса (бака) или снаружи на крышке корпуса, при этом соединение отвода от ограничителя перенапряжения и вывод отпайки обмотки произведен контактным разъемом закрепленного внутри корпуса (бака) оборудования так, что первая часть контактного разъема закреплена к монтажному узлу обмотки, а вторая часть закреплена на контактном полюсе ограничителя перенапряжения, причем при наружной установке отвод от ограничителя перенапряжения подключен к проходному изолятору на крышке корпуса (бака), к противоположному концу которого закреплена вторая часть контактного разъема.



 

Похожие патенты:

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%.

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.

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 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 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 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, к релейной защите силовых трансформаторов распределительных сетей. .

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

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для защиты трансформаторов от замыканий в обмотках. Технический результат - повышение надежности и чувствительности устройства защиты однофазного трансформатора от замыканий в обмотках. Поставленная задача решается за счет того, что измерительный преобразователь выполнен в виде одной катушки индуктивности, которую размещают на равном расстоянии от каждого из стержней сердечника трансформатора так, чтобы ее продольная ось была параллельна стержням этого сердечника. Использование такого устройства заключается в своевременном определении замыкания в обмотках трансформатора и отключении его от сети, а следовательно, в сокращении времени и стоимости послеаварийного ремонта. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления преобразователями. Технический результат - обеспечение компенсации нежелательного насыщения трансформатора преобразователя в течение короткого времени. В способе управления преобразователем, содержащем преобразовательный блок (1) и трансформатор (2) с по меньшей мере одним комплектом (3) из первичной обмотки (4) и вторичной обмотки (5), причем преобразовательный блок (1) со стороны переменного напряжения соединен с первичной обмоткой (4) соответствующего комплекта (3) обмоток, для компенсации нежелательного магнитного насыщения трансформатора (2) к первичной обмотке (4) соответствующего комплекта (3) обмоток посредством преобразовательного блока (1) целенаправленно прикладывается постоянное напряжение (ucomp). 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к дифференциальной защите, и может быть использовано для дифференциальной защиты трансформаторов. Техническим результатом предлагаемого способа является отстройка от бросков тока намагничивания при включении под напряжение для дифференциальной защиты трансформаторов, которая в переходном процессе не вызывает замедления действия при насыщении трансформаторов тока в приделах до пятидесяти процентов токовой погрешности ТТ, а также значительное повышение чувствительности дифференциальной защиты силового трансформатора. Указанный технический результат достигается тем, что способ отстройки от бросков тока намагничивания при включении под напряжение для дифференциальной защиты трансформатора заключается в анализе токов со стороны питания, при этом фильтрами формируют напряжения прямой, обратной и нулевой последовательностей, соответствующие симметричным составляющим токам фаз, проходящих со стороны питания энергосистемы, сравнивают значение нулевой последовательности с первым заданным значением, сравнивают отношение напряжения нулевой последовательности к напряжению обратной последовательности со вторым заданным значением, сравнивают отношение суммы напряжений обратной и нулевой последовательности к прямой последовательности с третьем заданным значением, если одновременно значение нулевой последовательности меньше первого заданного значения и при превышении двух ранее упомянутых отношений соответствующих второму и третьему заданным значениям формируется сигнал блокировки дифференциальной защиты. 1 ил.
Наверх