Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

 

o n H C4,,Ç

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 141076 (21) 2411145д4 07 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Н 02 Н 3/28

Государственный комитет.

СССР ло делам изобретений н открытий

Опубликовано 250680. Бюллетень Мо 23

Дата опубликования описания 250680 (53) УДК 621.316. .925(088.8) (72) Авторы изобретения

Л. В . Багинский, В .Е. Глазырин, и A.Ô. Саломатин (71) Заявитель

Новосибирский электротехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ

ЗИЦИ 1Ы ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение касается релейной защиты трансформаторов и автотрансформаторов электрической части электрических станций и подстанций и может быть использовано для защиты силовых трансформаторов при возникновении внутренних коротких и витковых з амык ан ий .

Для защиты силовых трансформаторов 10 известно дифференциально-фазное реле, содержащее входные трансформаторы„ присоединенные к трансформаторам тока, установленным на выводах защищаемого объекта, схему преобразования входных величин, присоединенную к ней двухплечевую схему сравнения и реагирующий орган с подсоединенным к нему блоком торможения при бросках тока намагничивания (1).

Однако известное дифференциальноФазное реле обладает чувствительностью, недостаточной для выявления всех витковых замыканий, так каK его необходимо отстраивать от токов небаланса при максимальных токах нагрузки.

Кроме того, известно дифференциально-фаэное реле, содержащее три дифференциально-Фазные-схемы защиты от коротких замыканий и чувствительную часть, состоящую из фильтров токов одной из симметричных составляющих токов несимметричного режима, дифференциального токового органа, блока остройки от бросков тока намагничивания, блокировки при перевозбуждениях и блокировки от сверхтоков (21.

Однако известное устройство необходимо отстраивать от тока небаланса рассматриваемой последовательности при токе блокирования дифференциального токового органа блокировкой от сверхтоков. Так как ток блокирования дифференциального токового органа может составлять до 21» то ток небаланса, обусловленный регулированием коэффициента трансформации силового трансформатора под нагрузкой при внешних коротких замыканиях, может достигать значительной величины, что требует значительного заглубления защиты при наличии регулирования коэффициента трансфор мации силового трансформатора. Это ограничивает чувствительность, защиты.

Целью изобретения является повышение селективности и чувствитель— ности защиты к витковым замыканиям.

743105

Это достигае>.ся тем, что в известное устройство, содержащее подключенные к соответствующим трансформаторам тока, установленным по сторонам защищаемого объекта, фильтры одной иэ симметричных составляющих токов несимметричного режима, блок отстройки от бросков тока намагничивания и блокировку от сверхтоков с входами, присоединенными лг-трансформаторам тока„ а также блокировку при перевозбуждениях и диффе >енциальный токовый орган подсоединенный к выходам фильтров, тормозной вход которого подсоединен к выходу блока отстройки от бросков тока намагничивания, а блокирующие — к (5 выходам блокировки от снерхтоков и блокировки при перевозбуждениях соответственно, введены фаэный орган, блок управления и блок ИЛИ, при этом выходы фильтрон подсоединены 28 также к блоку управления и фаэному органу, выходы блока управления подсоединены к управляющим входам дифференциального токового и фазного органон, выход блока отстройки от 25 бросков тока намагничивания подсоеди нен также к тормозному входу фазного органа, выходу блокировки от сверхтоков и блокировки при перевозбуждениях подсоединены к соответствующим блокирующим входам фазного органа, выходы дифференциального токового и фазного органов соединены со входами блока ИЛИ, выход которого является выходом устройства.

На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для дифференциальной защиты Tpaнсформатора содержит фильтры токов симметричных составляющих несимметричного режима (ФТСС) 4>()

1,2 и 3, которые соединены с блоком управления (Бу) 4, дифференциальным токовым органом (ДТО) 5 и фазным органом (ФО) б. В качестве БУ может быть использовано известное устройство, например, реагирующее на боль1IlHA Hs Bxo+HE!x ToKoB (Ha больший ток плеча) . При выполнении БУ могут быть использованы схема сравнения или схема выделения максимальной входной величины.

Выходы БУ 4 соединены с управляющими .входами дифференциального токового 5 и фаэного б органов. Выходыблока отстройки от бросков тока намагничивания (БО) 7 подсоединены к тормозным входам дифференциального токового 5 и фазного б органов, В качестве БО 7 может быть использовано известное устройство, например блок торможения по второй гармо- щ нике, который подключается в токоные цепи защиты. Выходы блокировки от сверхтоков короткого замыкания (БСТ)

8 подсоединены : к соответствующим блокирующим входам ДТО 5 и ФО б. В качестве БСТ 8 может быть использоI вано известное устройство, например блок торможения от суммы модулей токов плеч, который подключается в токовые цепи зашиты. Выходы блокировки при перевозбуждениях силового трансформатора (ППВ) 9 соединены с соответствующими блокирующими входами ДТО 5 и ФО б. Выходы ДТО 5 и

ФО 6 соединены со входами логического блока ИЛИ 10, выход которого является выходом устройства и включен по схеме ИЛИ по отношению к выходу существующей дифференциальной защиты трансформатора (автотрансформатора) .

Устройство предназначено для сонместной работы с сущесгвующей дифференциальной защитой трансформатора (антотрансформатора) от внутренних коротких замыканий .с целью повышения ее чувствительности к витковым замыканиям.

Устройство работает следующим образом.

При витковом замыкании в защищаемом трансформаторе на выходах ФТСС 1,2 и

3 появляются токи, которые вызывают срабатывание ДТО 5. Если же на выходе ход бы одного из ФТСС возникнет ток, больший тока устанки Бу 4, последний выводит из действия ДТО 5 и вводит н действие ФО 6. При срабатывании ДТО 5 или же ФО б через блок

ИЛИ 10 выдается сигнал на отключение трансформатора.

При несимметричных токах нагрузки на ДТО 5 поступают сигналы от

ФТСС. При этом величина тока небаланса определяется в основном регулированием коэффициента трансформации силового трансформатора.

Причем в устройство поступает небаланс от протекания только рассматриваемой симметричной составляющей тока, что позволяет значительно снизить установку ДТО 5 по сравнению с прототипом. Если сквозной несимметричный ток превышает величину тока срабатывания БУ 4, уставка которого выбирается несколько большей максимального тока рассматриваемой составляющей в рабочем режиме, ДТО У выводится иэ действия и вводится ФО б, нечувствительный к токам небаланса. Поэтому при несимметричных внешних коротких замыканиях, когда ток небаланса, обусловленный регулированием коэффициента трансформации силового трансформатора, может быть значительным, работает только ФО б.

В режиме броска тока намагничивания на выходах БО 7 появляются тормозные сигналы, исключающие возможность срабатывания ДТО 5 и ФО б в этом режиме.

При сверхтоках короткого замыкания как внутреннего, так и внешнего, 743105 при которых надежно работает основная дифференциальная защита, от

BCT 8 на ДТО 5 и ФО б поступают блокирующие сигналы, исключающие возможность из рабатывания от токов небаланса. 5

В качестве ФТСС могут быть использованы либо фильтры токов нулевой последовательности, либо фильтры токов обратной последовательности. Если трансформаторы тока дифференциаль- о ной защиты трансформатора имеют схему соединений звезда-звезда, то могут быть использованы фильтры токов как обратной, так и нулевой последовательностей, однако более целесообразным представляется использование фильтров токов, нулевой последовательности. Если же трансформаторы тока дифференциальной защиты трансформатора имеют схему соединений звезда-треугольник, токи нулевой последовательности в плечах дифференциальной схемы трансформаторов тока отсутствуют, и, следовательно, в схеме могут быть применены только фильтры токов обратной последовательности.

Предлагаемое устройство позволяет благодаря сочетанию дифференциального и дифференциально-фаэного принципов повысить чувствительность и 30 селективность защиты. Ток срабатывания защиты может быть снижен до (0,06-0,08) 1„T, что позволит выявлять все витковые замыкания в защищаемом трансформаторе. 3$

Повышение чувствительности возможно потому, что дифференциальный токовый орган предлагаемого устройства необходимо отстраивать от тока небаланса, обусловленного током, при котором срабатывает Бу 4 (0,2 - 0,31) 1 т 4О

Величина этого тока определяется максимальным током используемой симметричной составляющей, которая может дли тельно существовать в рабочем режиме.

В прототипе его было необходимо отстраивать от тока небаланса, обусловленного током, при котором надежно срабатывает основная защита, что составляет до 21мт .

Таким образом, предлагаемое уст- 5О ройство имеет- чувствительность, дос-. таточную для выявления всех витковых замыканий э защищаемом трансформаторе (аэтотрансформаторе), при высокой селектиэности при рабочих режимах, сквозных коротких замыканиях и бросков тока намагничивания.

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее подключенные к соответствующим трансформаторам тока, установленным по сторонам защищаемого объекта, фильтры одной из симметричных составляющих токов несимметричного режима, блок отстройки от бросков тока намагничивания и блокировку от сверхтоков с входами, присоединенными к трансформаторам тока, а также блокировку при перевозбуждениях и дифференциальный токовый орган, подсоединенный к выходам. фильтров, тормозной вход дифференциального токового органа подсоединен к выходу блока отстройки от бросков тока наиагничивания, а блокирующие — к выходам блокировки от сверхтоков и блокировки при перевозбуждениях соответственно, отличающееся тем, что, с целью повышения селективности и чувствительности защиты к витковым замыканиям, устройство снабжено фазным органом, блоком управления и блоком ИЛИ, при этом выходы фильтров, подсоединены также к блоку управления и фазному органу, выходы блока управления подсоединены к управляющим входам дифференциального токового и фазного органов, выход блока отстройки от бросков тока Намагничивания подсоединен также к тормозному входу фазного органа выходы блокировки от сверхтоков и блокировки при перевозбуждениях подсоединены к соответствующим входам фаэного органа, выходы дифференциального токового и фазного органов соединены со входами блока ИЛИ, выход которого является выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание приlэкспертиэе

1. Авторское свидетельство СССР

М 473254, кл. Н 02 Н 3/28, 1971.

2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2398211/24-07, кл. Н 02 Н 3/28, 1975.

743105 к

Составитель Л. Корнеева

Редактор В. фельдман Техред М.Петко Корректор М Шарохин

Заказ 3479/47 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д..4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4