Устройство релейной защиты для ближнего резервирования защит автотрансформатора

Использование: в области электротехники. Технический результат - предотвращение ущерба от невосстанавливаемого повреждения автотрансформатора вследствие длительного протекания через автотрансформатор тока короткого замыкания, возникшего на стороне низшего напряжения и в условиях отказа в срабатывании основной или резервной релейной защиты автотрансформатора. Устройство релейной защиты для ближнего резервирования защит автотрансформатора содержит измерительный орган - реле тока, вход которого подключен к трансформатору тока, трансформатор тока включен в общие части обмоток высокого и среднего напряжения фаз автотрансформатора, а выходами измерительный орган - реле тока последовательно соединен с органом выдержки времени и исполнительным органом, выходы которого соединены со схемами управления выключателей автотрансформатора на сторонах высокого, среднего и низшего напряжения. В случае, когда требуется повышенная селективность, в устройство релейной защиты для ближнего резервирования защит автотрансформатора введены второй измерительный орган, который выполнен в виде реле минимального напряжения, и логический элемент «И» с двумя входами, причем вход второго измерительного органа подключен к трансформатору напряжения на стороне низшего напряжения автотрансформатора, а выход соединен с одним из входов введенного логического элемента защиты «И», другой вход которого соединен с выходом первого измерительного органа - реле тока, при этом выход логического элемента «И» соединен с входом органа выдержки времени. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, и может быть использовано для ближнего резервирования релейной защиты автотрансформатора при коротких замыканиях на стороне низшего напряжения (далее, НН).

Известен аналог устройства для резервной защиты автотрансформатора (SU 1173483 A1, опубликовано 15.08.1985), содержащий по числу сторон автотрансформатора орган тока обратной последовательности и органы направления мощности обратной последовательности двустороннего действия, дистанционные органы, выходы которых подсоединены к логическим блокам по числу сторон автотрансформатора, в состав которых входят цепочки из последовательно соединенных замыкающих контактов органов тока обратной последовательности и контактов органов направления мощности обратной последовательности, ориентированных в сторону шин, и параллельно подключенных замыкающих контактов дистанционного органа, выходы логических органов подключены к органам выдержки времени резервирования смежных защит, выходы которых подключены к цепям отключения выключателей соответствующей стороны автотрансформатора, логический блок от внутренних повреждений, содержащий параллельные цепи из замыкающих контактов органов тока обратной последовательности, соединенных с параллельно включенными цепочками, из последовательно соединенных замыкающих контактов органов направления мощности, ориентированных в сторону автотрансформатора и установленных на одной из сторон, и размыкающих контактов органов направления мощности, ориентированных в сторону шин и установленных на остальных сторонах автотрансформатора, выход логического блока при внутренних повреждениях подключен к органу выдержки времени резервирования защит от внутренних повреждений, выходы которого подключены к цепям отключения выключателей всех сторон автотрансформатора. С целью повышения быстродействия при отключении внутренних повреждений введены дополнительный орган выдержки времени и орган контроля напряжения, установленный на стороне низкого напряжения автотрансформатора, замыкающие контакты которого подключены к дополнительному органу выдержки времени, замыкающие контакты которого включены в логический блок от внутренних повреждений между цепочками из параллельно соединенных контактов органов тока обратной последовательности и цепочками из соединенных последовательно-параллельно контактов органов направления мощности обратной последовательности.

Известный аналог не осуществляет ближнее резервирование защит автотрансформатора, отказавших при коротких замыканиях на стороне низшего напряжения.

Известен автотрансформатор с устройством резервной защиты (SU 1615834 A1, опубликовано 23.12.1990 г.). Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и предназначено для селективного отключения защищаемого автотрансформатора в случае отказа защиты ошиновки или основной защиты автотрансформатора. Цель изобретения - повышение селективности и быстродействия при отключениях коротких замыканий на ошиновках. При коротком замыкании (далее, КЗ) на ошиновке высшего напряжения (далее, ВН) и двухстороннем питании автотрансформатора замыкаются контакты и реле мощности. В цепи реле времени происходит отключение всех выключателей автотрансформатора. В режиме КЗ на ошиновке высшего напряжения и отсутствии питания со стороны среднего напряжения отключение выключателей обеспечивается за счет замыкания контактов и в цепи реле времени. В случае КЗ на ошиновке ВН и отсутствии питания со стороны ВН происходит отключение автотрансформатора по цепи контактов и вновь введенных контактов реле положения "включено" выключателя.

Недостаток известного аналога - не осуществляет ближнее резервирование защит автотрансформатора, отказавших при коротких замыканиях на стороне низшего напряжения.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является устройство релейной защиты автотрансформатора - токовая защита обратной последовательности автотрансформатора с измерительным органом - токовой приставкой для действия при коротких замыканиях с выдержкой времени (Руководящие указания по релейной защите. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110-500 кВ. Выпуск 13А, с. 45-49, 82-98, п. 2.1.4.1, рис 2.1, 2.3. Схемы. Москва. Энергоатомиздат. 1985 г.), содержащее измерительные органы - реле тока, входы которых подключены к трансформаторам тока на стороне высокого напряжения автотрансформатора, выходы измерительных органов подключены ко входу органа выдержки времени, выход которого подключен ко входу исполнительного органа 4, выход которого подключен к цепям отключения выключателей автотрансформатора со стороны высокого, среднего и низшего напряжения.

Прототип имеет недостатки. Поскольку уставка токовой приставки выбирается по отстройке от максимального сквозного тока нагрузки, защита во многих случаях оказывается нечувствительной к трехфазным коротким замыкании на стороне низшего напряжения. Токовая защита обратной последовательности по принципу своего действия не срабатывает при трехфазных коротких замыканиях, наиболее частых повреждениях на стороне низшего напряжения автотрансформатора. Двухфазные короткие в сети низшего напряжения, к которым защита обратной последовательности имеет высокую чувствительность, как правило, за время, меньшее времени срабатывания защиты, переходят в трехфазные короткие замыкания, что приводит к отказу защиты. Защиту сложно согласовывать с защитами от несимметричных коротких замыканий в сети высокого и среднего напряжений и обеспечить необходимую селективную настройку.

Целью предлагаемого изобретения является создание эффективного устройства релейной защиты, осуществляющее ближнее резервирование защит автотрансформатора, действующего при всех видах коротких замыканий на стороне низшего напряжения.

Технический результат - предотвращение ущерба от невосстанавливаемого повреждения автотрансформатора вследствие длительного протекания через автотрансформатор тока короткого замыкания, возникшего на стороне низшего напряжения в условиях отказа в срабатывании основной или резервной релейной защиты автотрансформатора.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве релейной защиты для ближнего резервирования защит автотрансформатора, содержащем измерительный орган - реле тока, вход которого подключен к трансформатору тока, трансформатор тока включен в общие части обмоток высокого и среднего напряжения фаз автотрансформатора, а выходами измерительный орган - реле тока последовательно соединен с органом выдержки времени и исполнительным органом, выходы которого соединены со схемами управления выключателей автотрансформатора на сторонах высокого, среднего и низшего напряжения.

В ряде случаев требуется повышение чувствительности и селективности защиты. Для этого в устройство релейной защиты для ближнего резервирования защит автотрансформатора введены второй измерительный орган, который выполнен в виде реле минимального напряжения, и логический элемент «И» с двумя входами, причем вход второго измерительного органа подключен к трансформатору напряжения на стороне низшего напряжения автотрансформатора, а выход соединен с одним из входов введенного логического элемента защиты «И», другой вход которого соединен с выходом первого измерительного органа - реле тока, при этом выход логического элемента «И» соединен с входом органа выдержки времени.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве релейной защиты для ближнего резервирования защит автотрансформатора в отличие от прототипа содержатся измерительные органы - реле тока, входы которых подключаются к трансформаторам тока, включенным в общие части обмоток высокого и среднего напряжения фаз автотрансформатора.

При этом устройство релейной защиты для ближнего резервирования защит автотрансформатора приобретает следующие совокупные преимущества:

1. Высокую чувствительность к коротким замыканиям на стороне низшего напряжения автотрансформатора, которая достигается благодаря тому, что к защите подводится сумма токов короткого замыкания от обмоток высокого и среднего напряжения (далее СН).

2. У устройства защиты обеспечивается запас на несрабатывание в условиях протекания максимальных нагрузочных токов автотрансформатора, т.к. при таком подключении токовых цепей к защите подводится разность токов нагрузки стороны высокого и среднего напряжения, следовательно, и уставка защиты выбирается по условию отстройки от разности токов сторон.

На фиг. 1 приведены первичная схема одной фазы автотрансформатора и блок-схема токового устройства ближнего резервирования защит автотрансформатора; на фиг. 2 приведены первичная схема автотрансформатора и блок-схема токового устройства ближнего резервирования защит автотрансформатора с функцией контроля напряжения, где приняты следующие обозначения:

1 - первый измерительный орган - реле тока;

2 - орган выдержки времени;

3 - исполнительный орган;

4 - второй измерительный орган - реле минимального напряжения;

5 - логический элемент защиты «И».

Устройство релейной защиты для ближнего резервирования защит автотрансформатора содержит измерительный орган - реле тока 1, вход которого подключен к трансформатору тока, трансформатор тока включен в общие части обмоток высокого и среднего напряжения фаз автотрансформатора, а выходами измерительный орган - реле тока 1 последовательно соединен с органом выдержки времени 2 и исполнительным органом 3, выходы которого соединены со схемами управления выключателей автотрансформатора на сторонах высокого, среднего и низшего напряжения. В случае, когда требуется повышенная селективность, в устройство релейной защиты для ближнего резервирования защит автотрансформатора введены второй измерительный орган 4, который выполнен в виде реле минимального напряжения, и логический элемент «И» 5 с двумя входами. Вход второго измерительного органа 4 подключен к трансформатору напряжения на стороне низшего напряжения автотрансформатора, а выход соединен с одним из входов введенного логического элемента защиты «И» 5, другой вход которого соединен с выходом первого измерительного органа 1 - реле тока, при этом выход логического элемента «И» 5 соединен с входом органа выдержки времени 2.

Устройство защиты действует следующим образом. При коротком замыкании на стороне НН AT по трансформатору тока в общей части обмоток высокого и среднего напряжения (фиг. 1) протекает сумма токов Iвн и Iсн, что обеспечивает надежное срабатывание реле тока 1 и пуск органа выдержки времени 2. Через выдержку, отстроенную от времени срабатывания резервных защит, установленных на сторонах ВН и СН автотрансформатора, срабатывает орган выдержки времени 2 и действует на исполнительный орган 3, который обеспечивает отключение AT со всех сторон. При внешних коротких замыканиях в сети ВН (СН) автотрансформатора по измерительным органам 1 протекает ток, равный разности Iвн и Iсн, недостаточный для их срабатывания, чем обеспечивается необходимая отстройка защиты от внешних КЗ. Такое техническое решение может быть применено на автотрансформаторах, допускающих протекание токов КЗ длительностью, большей, чем время действия резервных защит.

В тех случаях, когда требуется уменьшить время протекания токов КЗ по обмотке низшего напряжения, защита действует следующим образом. При внешних КЗ в сети ВН (или СН) автотрансформатора напряжение на стороне НН снижается недостаточно для срабатывания реле минимального напряжения 4, которое не выдает сигнал на вход логического элемента защиты «И» 5, чем блокируют действие защиты независимо от состояния реле тока 1. При КЗ на шинах НН остаточное напряжение, подводимое к трансформатору напряжения, имеет минимальное значение, что обеспечивает срабатывание реле минимального напряжения 4 и подается сигнал на вход логического элемента защиты «И» 5. Одновременно с этим срабатывают реле тока 1, вследствие протекания по ним суммы токов Iвн и Iсн, выходы реле тока 1 подают сигнал на второй вход логического элемента защиты «И» 5, который срабатывая, действует на вход органа выдержки 2, выход которого через выдержку времени действует на вход исполнительного органа 3, который обеспечивает отключение AT со всех сторон.

1. Устройство релейной защиты для ближнего резервирования защит автотрансформатора, содержащее измерительный орган - реле тока, вход которого подключен к трансформатору тока, отличающееся тем, что трансформатор тока включен в общие части обмоток высокого и среднего напряжения фаз автотрансформатора, а выходами измерительный орган - реле тока последовательно соединен с органом выдержки времени и исполнительным органом, выходы которого соединены со схемами управления выключателей автотрансформатора на сторонах высокого, среднего и низшего напряжения.

2. Устройство релейной защиты для ближнего резервирования защит автотрансформатора по п. 1, отличающееся тем, что введены второй измерительный орган, который выполнен в виде реле минимального напряжения, и логический элемент «И» с двумя входами, причем вход второго измерительного органа подключен к трансформатору напряжения на стороне низшего напряжения автотрансформатора, а выход соединен с одним из входов введенного логического элемента защиты «И», другой вход которого соединен с выходом первого измерительного органа - реле тока, при этом выход логического элемента «И» соединен с входом органа выдержки времени.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электроэнергетики и направлено на построение универсальной защиты трансформатора, использующей имеющуюся информацию в максимально полном объекте.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и чувствительности защиты.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к дифференциальной защите, и может быть использовано для дифференциальной защиты трансформаторов. Техническим эффектом предлагаемого устройства является отстройка от бросков тока намагничивания при включении под напряжение для дифференциальной защиты трансформаторов, которая не вызывает замедления действия при насыщении трансформаторов тока в приделах до пятидесяти процентов токовой погрешности ТТ, повышение чувствительности дифференциальной защиты по току срабатывания ниже 0,3Iном.

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.

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 электротехнике, к релейной защите силовых трансформаторов распределительных сетей. .

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.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - расширение функциональных возможностей защиты за счет возможности предотвращения возникновения виткового замыкания из-за разрушения изоляции под воздействием вибрации в месте соприкосновения сместившихся витков.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для проведения диагностики силовых масляных трансформаторов. Технический результат состоит в повышении точности и достоверности диагностики.

Изобретение относится к области релейной защиты элементов электроснабжения и может быть использовано в тех случаях, когда в силовых цепях переменного тока используют трансформаторы тока с двумя вторичными обмотками.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано в качестве устройства защиты печного трансформатора от коротких замыканий.

Изобретение относится к области электроэнергетики и направлено на построение универсальной защиты трансформатора, использующей имеющуюся информацию в максимально полном объекте.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для мониторинга основных рабочих параметров и технического состояния силовых трансформаторов дуговых сталеплавильных печей и агрегатов печь-ковш в процессе их эксплуатации в режиме реального времени.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и чувствительности защиты.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к дифференциальной защите, и может быть использовано для дифференциальной защиты трансформаторов. Техническим эффектом предлагаемого устройства является отстройка от бросков тока намагничивания при включении под напряжение для дифференциальной защиты трансформаторов, которая не вызывает замедления действия при насыщении трансформаторов тока в приделах до пятидесяти процентов токовой погрешности ТТ, повышение чувствительности дифференциальной защиты по току срабатывания ниже 0,3Iном.

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.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления преобразователями. Технический результат - обеспечение компенсации нежелательного насыщения трансформатора преобразователя в течение короткого времени.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции дифференцирующих индукционных преобразователей тока (ДИПТ), и предназначено для измерения тока в проводниках высоковольтных электроэнергетических систем. Катушка охватывает изолятор ввода в какое-либо электрооборудование: выключатель, силовой трансформатор или другое. Шина ввода является проводником, по которому проходит измеряемый ток. Катушка ДИПТ содержит несущий тороид, выполненный на основе эластичной трубки из диэлектрического материала, стыковочные поверхности которой плотно соединены одна с другой при установке катушки ДИПТ на соединительную втулку изолятора ввода. N одинаковых секционных круговых соленоидов имеют однослойные обмотки. Обмоточные соединители с разъемными контактами и (n-1) соединительных муфт выполнены из жесткого изоляционного материала и прикреплены к несущему тороиду. Каждая из соединительных муфт снабжена двумя имеющими форму кругового цилиндра шипами, первый шип m–й муфты плотно соединен с цилиндрическим отверстием каркаса m–го соленоида, а второй шип m–й муфты - с цилиндрическим отверстием каркаса (m+1)–го соленоида. Секционные муфты равномерно распределены вдоль осевой линии несущего соленоида. Обратный провод проходит внутри катушки через сквозные цилиндрические каналы соединительных муфт в направлении, обратном по отношению к продольной осевой линии катушки. Начало обратного провода подключено к концу обмотки n–го соленоида. Начало обмотки первого соленоида и конец обратного провода соединены с зажимами катушки. Технический результат состоит в снижении стоимости ДИПТ путем упрощения технологии изготовления и монтажа. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - предотвращение ущерба от невосстанавливаемого повреждения автотрансформатора вследствие длительного протекания через автотрансформатор тока короткого замыкания, возникшего на стороне низшего напряжения и в условиях отказа в срабатывании основной или резервной релейной защиты автотрансформатора. Устройство релейной защиты для ближнего резервирования защит автотрансформатора содержит измерительный орган - реле тока, вход которого подключен к трансформатору тока, трансформатор тока включен в общие части обмоток высокого и среднего напряжения фаз автотрансформатора, а выходами измерительный орган - реле тока последовательно соединен с органом выдержки времени и исполнительным органом, выходы которого соединены со схемами управления выключателей автотрансформатора на сторонах высокого, среднего и низшего напряжения. В случае, когда требуется повышенная селективность, в устройство релейной защиты для ближнего резервирования защит автотрансформатора введены второй измерительный орган, который выполнен в виде реле минимального напряжения, и логический элемент «И» с двумя входами, причем вход второго измерительного органа подключен к трансформатору напряжения на стороне низшего напряжения автотрансформатора, а выход соединен с одним из входов введенного логического элемента защиты «И», другой вход которого соединен с выходом первого измерительного органа - реле тока, при этом выход логического элемента «И» соединен с входом органа выдержки времени. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх