Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

 

В +тбнтhо т-,:., и :еcццу лво ка д

Союз Соввтских

Социал мсти меосих

Республик (653669

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. соНА-ву— (22) Заявлено 17.05.7 6 (21) 2360823/24-07 с при(."оединеннем заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.03.7 9.Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 27.03.79

2 (51) М. Кл.

Н 02 Н 3/28

Н 02 Н 7/04

Гооударотвеннмй комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК621.316.. 925(088.8) (72) Авторы изобретения

Л. В. Багинский, Г. М. Глазырина, В. П. Ерушин и Г. И. Кечкина

Новосибирский электротехнический институт и Ленинградское отделение Всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им. С. Я. Жука (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ

ЗАШИТЫ TPAНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к области релейной защиты и может быть использовано для защиты трансформаторов и автотрансформаторов.

Известны устройства защит трансформаторов и автотрансформаторов, содержаших дифференциальное реле с торможением или дифференциально-фазное реле и блок торможения при бросках тока намагничивания, вырабатывающий тормозной сигнал(1): — от апериодической составляющей то- -

Устройство защиты трансформатора, использующее блок торможения при бросках тока намагничивания, вырабатываюший тормозной сигнал от апериодической состав- 20 ляюшей, может иметь замедление на «рабатывание при переходном процессе внутреннего повреждения, равное (1 — 3) периода при токе срабатывания более 1,3 от номинального. При выработке тормозного сигна1а от разности абсолютных значений положительной и отрицательной полуволн дифференциального тока задержка достигает (1,4 — 2,6) Т . Зашита, фиксирующая паузу при данном уровне замера (наибольшее замедление 1,4 Т1), может отказать в действии при максимальных токах внутреннего повреждения, если трансформаторы тока перегруженыы.

Известно также устройство зашиты трансформаторов, содержащее дифференциальное реле и блок торможения, вырабатываюший тормозной сигнал, пропорциональный второй гармонической составляющей дифференциального тока. Это устройство по технической сущности и достигаемому эффекту является ближайшим прототипом (2).

Однако в известном устройстве ввиду того, что бросок тока намагничивания воспринимается как внутреннее короткое замыкание, для предотврашения неселективного срабатывания блок торможения при таких бросках должен вырабатывать больший сигнал. Но и при коротких замыканиях с апериодической сла653669 мозным входом дифференциально-фазного реле выходом порогового элемента, выход же блока управления соединен с тормозным входом в реле.

55 гающей четные гармоники вырабатываются трансформаторами тока благодаря их одностороннему насыщению, особенно при неблагоприятных остаточных потоках, обусловливая торможение, сильно растущее с увеличением кратности тока и постоянной времени его апериодической слагающей. При неблагоприятных условиях величина тормозного сигнала в этом режиме может в несколько раз превышать ее значение при броске тока намагничивания. При внутрен- 1g них коротких замыканиях это может вызвать продолжительную задержку в срабатывании реле, хотя при внешних коротких замыканиях это торможение полезно. Однако дифференциально-фазная защита, а также дифференциальная защита с торможением (при условии высоких коэффициентов торможения) при внешних коротких замыканиях нуждается в весьма малом тормозном сигнале, отличающемся в 5 — 15 раз по интенсивности от сигнала при броске 2р тока намагничивания. Следовательно, в известном устройстве неизбежен большой тормозной сигнал при больших кратностях замыкания, что может вызвать задержку в срабатывании защиты при внутренних повреждениях.

Цель изобретения — увеличение быстродействия дифференциальной защиты трансформатора.

Согласно изобретению устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее трансформаторы тока, установленные по концам защищаемого объекта, вторичные обмотки которых соединены по дифференциальной схеме и к ним подключены блок торможения при бросках тока намагничивания и переходных токах небаланса и рабочий вход дифференциальнофазного реле, тормозной вход которого присоединен к блоку торможения, дополнительно снабжено блоком фиксации признака брос4О ка тока намагничивания, пороговым элементом, блоком управления и ограничителем напряжения сигнала, подключенным между дифференциально-фазиым реле и блоком торможения, при этом вход блока фиксации признака броска тока намагничивания и 45 вход порогового элемента объединены между собой и присоединены к дифференциальнофазному реле, основной вход блока управления соединен с выходом блока торможения, первый управляющий вход блока управления соединен с выходом блока фикса- 50 ции признака броска тока намагничивания, второй управляющий вход блока управления соединен с выходом порогового элемента, а выход блока управления соединен с торНа чертеже представлена схема устройства защиты трансформатора.

Устройство содержит блок торможения 1 при бросках тока намагничивания и переходных токах небаланса, дифференциальнофазное реле 2, блок фиксации 3 признака броска тока намагничивания, пороговый элемент 4, блок управления 5, ограничитель 6 напряжения сигнала на стабилитроне. Вход блока 1, блока 3, порогового элемента 4 и рабочий вход реле 2 объединены и являются входом устройства. Основной вход блока 5 соединен с выходом ограничителя напряжения 6. Первый управляющий вход блока 5 соединен с выходом блока 3, второй управляющий вход — с выходом элемента 4. Выход блока 5 соединен с тормозным входом дифференциально-фазного реле.

Работа устройства заключается в следующем.

При работе в переходном. режиме трансформатора блок торможения 1 вырабатывает тормозной сигнал, пропорциональный, например, второй гармонике дифференциального тока, который ограничивается стабилитроном 6 на уровне, достаточном для отстойки от максимального броска тока намагничивания,и поступает на основной вход блока управления 5. Одновременно блок фиксации 3 выявляет признак броска тока намагничивания, например длительность бестоковых пауз в дифференциальном токе, и вырабатывает сигнал управления при длительности бестоковых пауз (8 мсек, измеренных на уровне 1,6 1„, что соответствует режиму короткого замыкания, и не вырабатывает этот сигнал, при длительности бестоковых пауз) 8 мсек, что соответствует режиму броска тока намагничивания трансформатора или автотрансформатора. Сигнал управления поступает на первый управляющий вход блока управления 5. Кроме того, при величине дифференциального тока, превышающей максимальное значение броска тока намагничивания и тока небаланса, пороговый элемент 4 вырабатывает сигнал управления, поступающий на второй управляющий вход блока управления. При наличии сигнала на первом управляющем входе блока управления 5 величина тормозного сигнала уменьшается блоком управления 5 до величины, достаточной для отстойки от переходных процессов внешнего короткого замыкания, а при отсутствии его величина тормозного сигнала остается без изменения. При наличии сигнала на втором управляющем входе блока управления 5 тормозной сигнал снимается совсем. Следовательно, в режиме броска тока намагничивания на тормозной вход реле 2 поступает сигнал, достаточный для селективного действия дифференциально-фазного реле 2.

653669

Формула изобретения

Составитель Л. Корнеева

Редактор А. Садомов Техред О. Луговая Корректор В. Куприянов

Заказ 1298/38 Тираж 856 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При внутренних повреждениях с малым током короткого замыкания на тормозной вход реле поступает небольшой сигнал, а при внутренних повреждениях с большим током короткого замыкания тормозной сигнал отсутствует совсем. Уменьшение сигнала на тормозном входе реле приводит к повышению быстродействия защиты при внутренних повреждениях.

Как показали испытания предлагаемого устройства защиты, время ее действия уменьшается до 25 мсек по сравнению с известной защитой, в которой время действия составляет (1,4 — 2,6) Т,, где Т, =25 — 200 мсек.

Устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее трансформаторы тока, установленные по концам защищаемого объекта, вторичные обмотки которых соединены по дифференциальной схеме и к ним подключены блок торможения при бросках тока намагничивания и переходных токах небаланса и рабочий вход дифференциально-фазного реле, тормозной вход которого присоединен к блоку тормо25 жения, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно дополнительно снабжено блоком фиксации признака броска тока намагничивания, пороговым элементом, блоком управления и ограничителем напряжения сигнала, подключенным между дифференциально-фазным реле и блоком торможения, при этом вход блока фиксации признака броска тока намагничивания и вход порогового элемента объединены между собой и присоединены к дифференциально-фазному реле, основной вход блока управления соединен с выходом блока торможения, первый управляющий вход блока управления соединен с выходом блока фиксации признака броска тока намагничивания, второй управляющий вход блока управления — с выходом порогового элемента, а выход блока управления соединен с тормозным входом дифференциально-фазного реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Схарн P. Л., Глассбург В. Е. «Дифференциальная защита трансформатора с торможением от вторых гармоник»в сб. Энергетика за рубежом, «Релейная защита», вып. 3, 1960, с. 45 — 49.

2. Авторское свидетельство СССР № 473254, кл. Н 02 Н 3/28, 1973.