Устройство для дифференциальной защиты трансформатора с регулированием напряжения под нагрузкой

 

ОП И ИЕ

83OSV XenVS

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ Св ВИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (т 649085 (22)Заявлено 190977 (21) 2525540/24-07 (51)М. Кл.

Н 02 Н 3/28

Н 02 Н 7/04 с присоединением заявим йо— (23) Приоритет

Государствееиый комитет

СССР ио делам изобретений и открытей

Опубликовано 30.12.80, Бюллетень Н9 48

Дата опубликования описания 30.12.80 (53) УДК 621. 316, . 925 (088,8) (72) Авторы изобретения

В . К, Ванин, В.Д. Майор Ов и Е .М. Уль яницкий

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им.М. И. Калинин а и Ростовский- н а-Дону институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗА!ЦИТЫ

ТРАНСФОРМАТОРА С РЕГУЛИРОВАНИЕМ

НАПРЯЖЕНИЯ ПОД НАГРУЗКОЙ!

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты силовых трансформаторов и автотрансформаторов с регулированием напряжени я под н агруэ кой . 5

В основном изобретении по авт.св.

М 649085, описано устройство для дифференциальной защиты силового трансформатора с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН), Это устройство 10 выполнено, в основном, на операционных усилителях и содержит следующие элементы: трансформаторы тока,подключенные к ним преобразователи ток— напряжение, к выходам которых подклю- 15 чены входы формирователя рабочего сигнала, формирователя тормозного сигнала, блока для сравнения рабочего и тормозного сигналов, причем выход преобразователя ток - напряжение, 20 подключенного к трансформатору тока регулируемой обмотки силового трансформатора подключен к укаэанным входам через множительный блок, а выходы остальных преобразователей непосред- 25 ственно, к входу блока для сравнения подключены также выход положительных полуволн формирователя рабочего сигнала, выход формирователя тормозного сигнала и источник напряжения устав- 30 ки, выход отрицательных полуволн формирователя рабочего сигнала подключен к одному из входов формирователя тормозного сигнала, а выход переменного сигнала к входу блока отстройкн от броска тока намагничивания, состоящего из полосовых фильтров и формирователей модулей, выходы которых подключены к выходному блоку, состоящему из двух компараторов, коньюктора и дизьюнктора, к входам выходного блока подключены также выход блока для сравнения и источник напряжения. Уставки, блок изменения коэффициента передачи во вторичной цепи регулируемого плеча,управляежий по цепям тока и состоящий иэ сумматора напряжений, пропорциональных токам нагрузки защищаемого трансформатора, входы которого подключены к преобразователям ток-напряжение нерегулируемях плечей, формирователей модулей, переключателя, причем первый формирователь модуля подключен к выходу укаэанного сумматора, второй через переключатель к выходу преобразователяля ток-напряжение регулируемого плеча, сумматора-интегратора, на входы которого противополярно подключены выходы формирователей моду792459 лей, сумматора, воздействующего на множительное устройство, один вход указанного сумматора связан с выходом сумматора-интегратора, а второй псщключен к цепи смещения, задающей единичный коэффициент передачи множительного устройства.

Недостатками такого устройства являются недостаточное быстродействие при внутренних повреждениях трансформатора, сопровождающихся значительными токами, вследствие запаздываний, вносимых блоками отстройки от броска намагничивающего тока и торможения, понижение чувстзительности и селективности защиты за счет йакопления ошибки регулирования на 15 выходе сумматора-интегратора при регулировании коэффициента передачи множителя по замкнутой схеме в режиме холостого хода (Х Х) силового трансФорматора, так как при этом на вход Я сумматора-интегратора приложено напряжение, пропорциональное току ХХ трансформатора, уравновешивающее напряжение, пропорциональное токам нагрузки трансформатора, отсутствует. д

Напряжение, пропорциональное току трансформатора Х Х интегрируется суьжатором-интегратором и при длительном времени может достичь уровня органичения, что соответствует крайнему положению регулятора РПН независимо от его действительного положения.

Целью изобретения является повышение быстродействия, чувствительности и селективности дифференциальной защиты силового трансформатора с регулированием напряжения под нагрузкой . .Цель достигается тем, что устройство для дифференциальной защиты 40 трансформатора с регулированием напряжения под нагрузкой дополнительно снабжено ключом и блоком отсечки, один из входов которого присоединен к выходу формирователя рабочего сиг- 4 нала, а остальные к входам последнего, выход блока отсечки соединен с одним из входов дизьюнктора выходного блока, а ключ подключен между выходом сумматора-интегратора и ре- О эистором его обратной связи, причем цепь управления ключом связана с выходом формирователя модуля, На чертеже приведена схема защиты, в которой часть элементов показана в блочном иэображении, а часть в принципиальном. Объектом защиты является многообмоточный трансформатор 1, у которого регулируемая обмотка показана стрелкой. На выходах QQ трансформатора 1 в однолинейном изображении показаны трансформаторы тока (T T) 2, 3,4 подключенные вторичными обмотками к преобразователям ток-напряжение 5,6,7. 65

К выходам преобразователей токнапряжение 5,6,7 подключены входы формирователя рабочего сигнала (ФРС)

8, формирователя тормозного сигнала (ФТС) 9, блока для сравнения рабочего и тормозного сигнала (БСРТС) 10, причем выход преобразователя 5, питающегося от Т Т 2 регули ру е мой обмот ки тр ан с формат ор а 1, подключен к входам указанных блоков через множительное устройство 11, а выходы остальных преобразователей б

7 непосредственно. На вход блока

СБРТС подаются также положительный сигнал с блока ФРС 8, тормозной сигнал с выхода ФТС 9 и напряжение уставки, К одному из входов блока ФТС

9 подключен выход отрицательных полуволн блока ФРС 8.

К выходу переменного сигнала блока ФРС (8) подключен блок отстройки от броска тока намагничивания (БО), в котором полосовыми фильтрами выделяются l-ая и 2-ая гармоники, формируются их модули и подаются на выходной блок (ВБ) 12, к входу которого подключен также выход блока СБРТС (10) и подается напряжение уставки.

Изменение коэффициента передачи множительного устройства 11 осуществляется блоком БИН (13), который состоит иэ сумматора напряжений, пропорциональных токам нагрузки 14, входы которого подключены к выходам преобразователей б, 7, формирователя модуля

15, подключенного на выходе сумматора 14, формирователя модуля 16, подключенного через переключатель 17 к преобразователю 5 (регулирование по разомкнутой схеме) или к выходу множительного устройства 11 (регулирование по з амкнутой схеме), сумматора- . интегратора с ограничением выходного сигнала 18, на входы которого противополярно подаются сигналы с формирователей модулей 15 и 16, а выход подключен к входу сумматора 19, На второй вход сумматора 19 подается напряжение смещения, соответствующее единице (1) коэффициента передачй множительного устройства 11, управляемого от сумматора 19, Блок отсечки 20, введенный для повышения быстродействия при больших токах внутренних коротких замыканий, состоит из сумматора 21, на один иэ входов которого подается положитель.ная полуволна-напряжения с выхода

ФРС 8, а на остальные-напряжения,. пропорциональные токам плеч защиты, компаратора 22 и источника напряженйя уставки. Коэффициент передачи сумматора 21 по первому входу взят вдвое большим, чем по остальным,благодаря чему на его выходе формируется напряжение, пропорциональное модулю дифференциального тока. Выход

792459 блока отсечки 20 связан с одним из входов дизьюнктора 23 выходного блока 12.

Вторым дополнительно введенным блоком являются ключ 24, подключенный между выходом сумматора-интегратора

18 и резистором его обратной связи

25. Ключ при отсутствии управляющего сигнала, подаваемого с формирователя модуля 15, замкнут. Благодаря этому предотвращается интегрирование напряжения, пропорционального току Х Х трансформатора 1, поступающего с формирователя 15, и напряжение дрейфа операционного усилителя сумматораинтегратора 18 при регулировании по .замкнутой схеме в режиме Х Х трансформатора. При появлении тока нагруз ки трансформатора 1 ключ 24 размыкается и коэффициент передачи множитель- ного устройства 11 устанавливается соответствующим равновесию напряже- Щ ний, поступающих на вход сумматораинтегратора 18. На схеме переключатель 17 показан в положении,соответствующем замкнутой схеме регулирования. Здесь следует отметить, что д замкнутая схема регулирования является основной, так как она, являясь по существу астатическим регулятором, характеризуется отсутствием статической ошибки и не предъявляет высоких требований к линейности множительного устройства 11.

На основании изложенного можно заключить, что в результате введения в схему устройства новых элементов и связей, получен эффект повышения быстродействия, чувствительности и селективности устройства °

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты трансформатора с регулированием напряжения под нагрузкой по авт.св. 9 649085, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, чувствительности и селективности, оно дополнительно снабжено ключом и блоком отсечки, один из входов которого присоединен к выходу формирователя рабочего сигнала, а остальные к входам последнего, выход блока отсечки соединен с одним из входов диэъюнктора выходного блока, ключ подключен между выходом сумматора-интегратора и резистором его обратной связи, причем цепь управления ключом связана с выходом формирователя модуля.,1

Составитель Л. Корнеева

Редактор Г.улыбина Текред и. Табакович КорректорВ.Бутяга

Заказ 9593/58 Тираж 783 Подписное

НИИИПИ Государственного коиитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-З5, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4