Способ фиксации тока включения силового трансформатора

 

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистиерских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 09.1Х.1969 (№ 1361058!24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 07.1.1972. Бюллетень ¹ 3

М. Кл. Н 02h 7/04

Комитат по йелав ивойратаний и открытий при Совета Миниотров

СССР

УДК 621.316.925 (088.8) Дата опубликования описания 14.III.1972

Авторы изобретения

В. Ф. Зинченко, В. В. Михайлов, А. С. Дордий и В. И. Беличенко

Новочеркасский политехнический институт

Заявитель

СПОСОБ ФИКСАПИИ ТОКА ВКЛЮЧЕНИЯ СИЛОВОГО

ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение касается реле защиты.

Известен способ фиксации тока включения силового трансформатора на холостой ход, основанный на анализе формы кривой тока.

Устройства, работающие по этому способу, усложняют схему защиты и тем самым снижают ее быстродействие.

Описываемый способ отличается тем, что дважды дифференцируют ток по времени и определяют в момент максимума тока величину отношения второй производной тока по времени к величине этого тока и в случае, если это отношение превышает указанную величину при коротком замыкании, фиксируют режим включения силового трансформатора.

На чертеже приведена блок-схема устройства для осуществления описываемого способа.

Устройство состоит из схемы сравнения 1, дифференцирующих звеньев 2 и 8 и релейного элемента 4.

Сущность предлагаемого способа наиболее просто может быть проиллюстрирована на примере рассмотрения режима включения однофазного трансформатора с сердечником из электротехнической стали на холостой ход при переходе напряжения через нуль с использованием для анализа аппроксимации характеристики намагничивания степенной функцией:

i= к; (g) " (Sign g) "+

5 где к — коэффициент пропорциональности; ф — потокосцепление;

n — показатель степенной функции, наиболее близко аппроксимирующей реальную характеристику намагни10 чивания в интервале тока от нуля до его максимального значения.

Амплитуда напряжения на выходе схемы сравнения 1 при постоянной частоте в первом

15 приближении пропорциональна только показателю п этой функции.

В отличие от короткого замыкания, когда п((1, режим включения сопровождается насыщением его сердечника и выходом на нели20 нейный участок вольт-амперной характеристики, где показатель степенной функции л значительно больше единицы. Следовательно, и амплитуда напряжения на выходе схемы сравнения 1 в момент максимума тока при

25 включении силового трансформатора на холостой ход значительно больше, чем при коротком замыкании. Это отличие фиксирует релейный элемент 1 за счет соответствующего выбора уставки срабатывания.

325663

Up.ð.о =кнпго> кно> >

2 2

Предмет изобретения (Uñ. с) =- Псо

2 гг2/

ЫР

1 (t) (сс.) =

= гпаа = Пгоз = гоа со/+ — Атг(1= 1,2,3., ).

Гостапо ель Л. Ко; пеева

Тскрсд А. Каыышникова

Редактор Т. Загребельная

Корректор Л. Бадылама

Заказ 430/l4 Изд. Ао 29 Тираж 448 Подписное

Ц!1ИИПИ Ко:штста ио делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, >К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, р. Сапунова, 2

В случае включения трансформатора под напря>кение:

U=U Sin(о>(+гр), при гр=0, т. е. в момент перехода напряжения через нуль и при аппроксимации характеристики намагничивания указанным выражением, напряжение на выходе схемы сравнения в момент времени (о>1+гр) =кл, т. е. в момент максимума тока определяется выражением:

d3t s 1 (U,,) = =пг о = — го гр 2 г () cot =Ак (й = 1,3,5 ...).

Эта формула получена в случае пренебрежения активным сопротивлением, что вполне допустимо, особенно в первый период после включения силового трансформатора.

Воспользовавшись методом аппроксимации кривой намагничивания стали степенной функцией при В„=О, В=Зтл, получим и=10, напряжение на входе релейного элемента 4 равно:

В другом крайнем случае, когда включение происходит в момент максимума напряжения (т. е. гр=90 ), значение индукции не превышает 1,4 тл и и немного больше единицы. Напряжение на выходе схемы сравнения равно:

Такое же напряжение на выходе схемы сравнения в момент максимума тока имеет место при синусоидальном токе, например в режиме короткого замыкания, когда и= l.

Если включение силового трансформатора имеет место при любой другой начальной фазе, то значение коэффициента т лежит в пределах m=1 — 5, т. е. всегда больше единицы.

10 Установка релейного элемента 4 должна быть выбрана из условия отстройки от режимов коротких замыканий, когда m=1:

15 где кн — коэффициент надежности (1,1 — 1,2).

Таким образом устройство, выполненное по предлагаемому способу, будет четко различать бросок тока включения силового транс20 форматора от тока короткого замыкания.

Способ фиксации тока включения силового

25 трансформатора на холостой ход, основанный на анализе формы кривой тока, отличающийся тем, что, с целью обеспечения быстродействия защиты, дважды дифференцируют ток по времени и определяют в момент макси30 мума тока величину отношения второй производной тока по времени к величине этого тока и в случае, если это отношение превышает указанную величину при коротком замыкании, фиксируют режим включения силового

35 трансформатора.