Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

 

О ll И. C А Н Е

ИЗ ЙТ Я

Союз Советскик

Социалистическнк

Республик (11 738 ОЗ 5

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ.ЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлеио03.02.77 (21) 2448229/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)IN. Кл.

Н 02 Н 3/28

Гаеудеротвеииый комитет

СССР (53» УЛ3(621.316, .9 25 (088 8» ао делом изобретений и открытий

Опубликовано 30 05 80 Бюллетень .% 20

Дата опубликования описания 02.06.80 (72) Авторы изобретения

А. Н. Бурнашев» Г. Н. Бурнашов и H. В. Лисецкий

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ

ЗАШ ИГЫ ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам релейной защиты, и может быть использовано для защиты трансформаторов, блоков генератор-трансформатор, генераторов и двйгателей.

Известны устройства того же назначения, в которых реагирующие реле подключены к вторичным обмоткам промежуточных насыщаюшихся трансформаторов» пер» ! б вичные обмотки которых подключены к дифференциальной цепи защиты (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для дифференциальной защиты

1 трансформатора, содержащее трансформа торы тока, установленные по концам защищаемого объекта, вторичные обмотки которых соединены по схеме с циркулирующими токами, тормозной блок, выпол ненный в виде промежуточных трансфор- маторов, первичные обмотки которых вклю- чены в плечи дифференциальной цепи, а вторичные через согласно соединенные выпрямители подключены к тормозным входам реагирующих органов, и рабочий блох, выполненный на промежуточных. трансфор» маторах, первичные. о мотки которых свя- заны. с дифференциальной цепью, а втс ричные — с " рабочими входами реагирую

max органов )2).

Недостатком известного устройства яв,.яется неудовлетворительная в ряде слу»чаев отстройка от внешних коротких замыканий {к.з.) и бросков тоха намагничивания (б.т.н.) при включениях трансформатора на холостой ход и, как следствие, недс статочная чувствительность защиты.

Целью настоящего изобретении является улучшение чувствительности дифференциальной защиты трансформатора. Поставленная цель достигается тем, что в уст ройстве для дифференциальной зашиты трансформатора, содержащем трансформаторы тока, установленные по концам защищаемого объекта, вторичные обмотки которых соединены по схеме с циркулирующими токами, тормозной блок, выполненный в ВН»

7380 де промежуточных трансформаторов, первичньте обмотки "которых включены в плечи дифференпиальной пепи, а втбричные чеpee согласно соединенные выпрямители

"БЪдклйченьт к тормозным вхоЮМ реагирую- 5 щих органов, рабочий блок, выполненный на промежуточных трзнсформаторахф первичные обмотки которых связаны с днфференпиальной пенью, а вторичные - с рзбочимтт- и:;одами реагирующих Органов, ре- о агирутощий Орган выпохшен Отптосистемным, " в виде реле, реагирующего на неснтфхет .prie повреждений, и реле, реаГирующ на симметри и-ые повреждеттия9 а про межуточные трансформаторы рабочего бло" l5 ка выполнены В Виде:.. Четырех ферроМЗГннтных ттреобразователей трехфазного тока в Однофазньтй первпяБзю ОбмОтеи пер» вого, третьего и четвертого " ферромагнитньтх Щзеобразователей соединены тто схе Щ ме "звезда", первичттые Обмотки второго преобразователя соединены по схеме зим заг, первичные обмотки всех преобразователей соединены .:. последовательно и подключены к дифференциальной пепи. Вто- 25 ричные обмотки первого и второго преобразователей через свои выпрямители разБОпощйпямн ззжнмами присбет(иненьт K рз бочему %Поду репер реагнрутощего Ба не сиьокетричные поврежде птя, вторичные об- Зо мотки т >етьего и четвертого преобразоватеттей, через свОи Выпрямители разнОпохщ »

HbII4H зажимами присоединены K рабочему нходу реле, реагирующему на симметричЫж БОФеденя, при Втои втр не Об- 35 мотки каждого преобразователя соединены в открытый треуголыптк . В устройство дополнительно Введен bTp третьей гзр моники и включен межДу Вторичной Обмой» кой четВертого преобразователя и его вы- 49 йрямитечем. I> 4HI . 1 2щиведена приппипиальпая электрическая схема epGHHggльиой зз; щиты дв тхобмоточного трансформатора;

HH,фнг. 2 распределение нзмагничиваФ- 45 щих сил ПО фазам преобразователйй прн двухфазных е.з на фиг, 3 ттрнвпип Оп

" ределення. Выходного напряжеитя ПЧФ при дв хфаэнъзх K ., Как показано на фиг. 1, по конпам защищаемого Объекта 1 установлены траБО" форматоры тока (TT) 2, которые соеди ипат по схемам "звезда .и "треугольник и обьединяют по схеме с пиркулирующими токами. ПрОмежутОчные т рансформаторы 3g55 порВичными Обмотеами включают B пле чи схемы с циркулирующими токами. Вторичные обмотки указанных промежуточных

35 4.

Чэаансформаторов через согласно соединенные выпрямители 4 подключают к тормозным входам- односистемного реагирующего органа, выполненного в виде двух реле 5, реагируазщих на несимметричные кз. и рене 6, реал щфйщего на симметричные,кл.

Промежуточные трансформаторы, соединенные с дифференциальной пепыо, выполняют в виде четырех ферромагнитных преОбразователей трехфазного тока в 4дттофазБый. Первичные Обмотки первого 7, третьего 8.и четвертого 9 преобразователей со- единяют по схеме "звезда", а первичные обмотки второго ферромагнитного преобразователи 10 соединяют по схеме зигзаг . Первичные обмотки всех ферромат нитных преобразователей соединяют последовательно. Вторичные обмотки первого и второго ферромагнитных преобразователей через выпрямители 11 присоединяют к рабочим входам реле 12, реагирующих на несимметричные повреждения. Вторичные обмотки третьего и четвертого ферро.магнитных преобразователей через свои выпрямители 13 присоединяют к рабочему входу репе 14, реагирующего Hà симмет ричные ттовреждения. Вторичные обмотки каждого ферромагнитного преобразователя соединяют в открытый треуГольник . Меж- ду вторичной обмоткой четвертого преобразователИ и его выпрямителем включают фильтр 15, запирающий третью гармонику така. Параллельно рабочим и тормозным входам реагирующих органов включают конденсаторы 16 для сглаживания выпрямленных токов, и резисторы 17 для регупирования уставок. Ферромагнитные преобразователи с их выпрямителями и рабо чие входы реагирующих органов, образуют рабочий блок..

На фиг. 2 первичные Обмотки преобразователей 7, 8, 9 соединены. по схеме

"звезда, первичные обмотки преобразова-. теля 10 - по схеме зигзаг" с равным числом витков полуобмоток. Вторичные обмотки соединены Бо схеме "открытый ТреУГОЛЬБИЕ

На фиг. 3 изображена диаграмма, пс ясняющая принцип определения выходного напряжения преобразователей при двухфазньтк к з. Иа стороне звезды н при двухфазном к.з, на стороне TpeyroabHHK! заааицаемого трансформатора. При указанных повреждениях, как и при других несимме тричных замыканиях, напряжение на вьвходе одного из преобразователей рассмач риваемого комплекта защиты обращается

738ОЗВ в нуль. Параметры преобразова1ълей выби-раются таким образом, чтобы в случае трехфазного к.з. внутри защищаемой . чны их выходные напряжения были одинаковы. а ток в реагирующем органе равен нулю.

Устройство работает следующим образ ом.

При включении защищаемого трансформатора под напряжение, сопровождающемся броском тока намагничивания такого вида, когда намагничивающие силы всех промежуточных трансформаторов дифференциальной цепи содержат апериодическую слагающую, отстройка реагирующего органа обеспечива ется за счет насьппения указанных промежуточных трансформаторов, а также эа счет включения реагирующих органов на разность вторичных токов ферромагнитных цреобразователей. При отсутствии апериодической слагающей в токе одной . фазы необходимое заглубление реагирующего органа обеоцечивается только за счет включения eI o на разность вторичных токов ферромагни» алых преобразователей.

При двухфазных к.з. в защищаемой зо-

° 25 не в зависимости от характера распределеши токов повреждения по фазам сраба- тывание реагирующего органа обеспечивается либо одним, либо другим ферромагнинзо ным преобразователем. .При трехфазном к.з. в защищаемой зо не ферромагнитный преобразователь является утроителем частоты. Реагирующий ор* ган от симметричных повреждений срабатывает за счет того, что на, выход четвертого ферромагнитного преобразователя вклю. чен запирающий фильтр третьей гармоники.

Ток в указанном реагирующем органе при этом равен выходному току третьего фер ромагнитного преобразователя. Реагирую щий орган от несимметричных .повреждений; не действует при трехфазных к.з., поскольку вторичные токи первого и второго пре образователей взаимно компенсируются.

45, Наличие фильтра на выходе четвертого Пре образователя не ухудшает отстройку реагирующего органа при бросках тока намаг ничивания, поскольку в этом случае íà выходе указанного преобразователя преобла дает первая гармоника.

Отстройка защиты от внешних к.э. обеспечивается за счет торможения PO ариф метической суммой токов плеч.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в него дополнительно введен запирающий фильтр третьей гармоники и включен между вторичной обмоткой четвертого ферромагнитного преобразователя и его выпрямителем.

Формула изобретения

1. Устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее транс» форматоры тока, установленные по кмнцам защищаемого объекта, вторичные обмотки которых соединены по схеме с циркулирующими токами, тормозной блок, выполнен ный в видепромежуточных трансформаторов, первичные обмотки которых включены в плечи схемы с циркулирующими токами, а вторичные — через согласно соединенные выпрямители подключены к тормозным mroдам реагирующих органов, рабочий блок, выполненный на промежуточных трансформаторах, первичные обмотки которых связаны с дифференциальной цепью, а вторич ные — с рабочими входами реагирующих органов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительнос ти, реагирующий орган выполнен односиотемным в виде реле, реагирующего на не- симметричные повреждения, и реле,: реагирующего на симметричные повреждения, а промежуточные трансформаторы рабочего блока выполнены в виде четырех ферромагнитных преобразователей трехфаз» ного тока в орнофазный, первичные обмот.ки первого, третьего и четвертого ферромагнитных преобразователей соединены по схеме звезда", первичные обмотки вто рого ферромагнитного преобразователя сс»ецинены по схеме зигзаг, первичные обмотки всех ферромагнитных преобразователей соединены. последовательно и подклю-чены к дифференциальной цени, вторичные обмотки uepaoro и второго ферромагнитных преобразователей через свои выцря . мители разнополярными зажимами присоединенй к рабочему входу реле, реагирую щему на несимметричные повреждения,вто ричные обмотки .третьего и четвертого ферромагнитных преобразователей через свои выпрямители разнополярными зажимами присоединены к рабочему входу реле, реаги, рующего на несимметричные повреждения, . вторичные обмотки третьего и четвертого ферромагнитных преобразователей через свои выпрямители разнополярными зажимами присоединены к рабочему входу реле, реагирующего на симметричные повреждения, при этом вторичные обмотки каждого ферромагнитного преобразователя соединены в открытий треуголь ник

Источники информапии, цриЪнтые во внимание при експертизе. 1. Авторское свидетельство СССР

М 254727, кл. Н 02 Н 3/28, 1968.

2. Дмитренко А. М. Лифференпиальная зашита трансформаторов и автотрансформаторов. — Электричество, 1975, % 2.

738035 т и З фцф3

Составитель Л. Корнеева

Редактор B. Левитов Техред O. Легенда Корректор Е. Па п

Закю 2676/32 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Noczia, Ж 35, Раушскан наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4