Устройство для дифференциальнойзащиты трансформатора

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (»> 81

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.04.78 (21) 2602505/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.ЭЗ

Н 02 Н 3/28

Гееударствеииый кемитет

СССР (53) УДК 621.316. ,925 (088.8) ю делам иэебретеиий и открытий

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 10.04.81 (72) Авторы изобретения

Л. В. Багинский и В. Е. Глазырин 1>

\i

Новосибирский электротехнический институт..„ (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано в защитах трансформаторов.

Известно устройство для дифференциально-фазной защиты, содержащее преобразователь вторичных сигналов и подключенный к нему реагирующий орган. При введении в устройство блока отстройки от бросков тока намагничивания оно может быть использовано для защиты трансформаторов.

Однако такое устройство неселективно действует при перевозбуждениях защищае- to мого трансформатора большой кратности (1).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является дифференциально-фазное реле, содержащее три фазные схемы для защиты от коротких замыканий и чувствительную часть, состоящую из преобразователя вторичных сигналов, выход которого подсоединен ко входу реагипующего органа и ко входу блока отстройки от бросков тока намагничивания.

Кроме того, для отстройки от перевозбуждений защищаемого трансформатора введена блокировка при перевозбуждениях. ,!

Однако использование чувствительной части усложняет защиту, а использование блокировки при перевозбуждениях при пофазном построении защиты недопустимо из-.за возможных при этом задержках в срабатывании или даже отказах защиты (2).

Цель изобретения — повышение селективности зашиты при перевозбуждениях с сохранением быстродействия при пофазном ее исполнении.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для дифференциальной защиты трансформатора, содержащем трансформаторы тока, подключенные по концам защищаемого объекта, ко вторичным выводам которых подключен преобразователь вторичных сигналов, к выходам которого подключен реагирующий орган и блок отстройки от бросков тока намагничивания, при этом выход блока отстройки подключен к соответствующему тормозному входу реагирующего органа, блок торможения при перевозбуждениях выполнен в виде последовательно соединенных фильтра высших гармоник, выпрямителя, нелинейного преобразователя и органа контроля тока,. при этом

817841

5О

Формула изобретения вход фильтра высших гармоник подключен к выходу преобразователя вторичных сигналов, сигнал которого пропорционален дифференциальному току рассматриваемой фазы, выход органа рнтроля тока — к соответствующему тормозному входу реагирующего органа, а измерительные входы органа контроля тока подключены к выходам преобразователя вторичных сигналов, сигналы которых пропоцринальны токам плеч защиты.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для дифференциальной защиты трансформатора; на фиг. 2 — зависимость тормозного сигнала реагирующего органа от величины токов высших гармонических.

Устройство содержит трансформаторы тока 1, к выходам которых подключен преобразователь 2 вторичных сигналов. К выходам преобразователя 2 вторичных сигналов подключен реагирующий орган 3 и блок

4 отстройки от бросков тока намагничивания,выход которого соединен с соответствующим тормозным входом реагирующего органа 3. Кроме того, к выходу преобразователя вторичных сигналов 2, сигнал которого пропорционален дифференциальному току фазы, подключен фильтр 5 высших гармоник. Выход фильтра 5 высших гармоник соединен с выпрямителем 6. Выход выпрямителя 6 соединен с нелинейным преобразователем 7. Выход нелинейного преобразователя 7 подсоединен к органу 8 контроля тока, измерительные входы которого подключены к выходам преобразователя 2 вторичных сигналов, сигналы которых пропорциональны токам плеч защиты. Выход органа контроля тока 8 соединен с соответствующим тормозным входом реагирующего органа 3:

Фильтр высших гармоник 5, выпрямитель 6, нелинейный преобразователь 7 и орган 8 контроля тока составляют блок 9 торможения при перевозбуждениях. Выход реагирующего органа 3 является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

При нормальной работе и при витковых замыканиях, когда индукция трансформатора близка к номинальной или ниже ее, ток высших гармонических в дифференциальной цепи не превышает Зо о. Поэтому при витковых замыканиях блок 9 торможения при перевозбуждениях че вызывает дополнительных задержек в срабатывании, так как на выходе фильтра 5 высших гармоник сигнал отсутствует или имеет такую величину, что нелинейный преобразователь 7 работает с минимальным коэффициентом передачи и практически не выдает тормозной сигнал на реагирующий орган 3. Благодаря этому сохраняется быстродействие защиты при замыканиях малого числа витков защищаемого трансформатора.

При замыканиях большого числа витков защищаемого трансформатора соедржание

1о

15 го г5 зо

45 высших гармоник в дифференциальном токе может возрастать из-за погрешностей работы трансформаторов тока 1, которые особенно велики в переходном режиме. Поскольку увеличение тормозного сигнала приводит к увеличению тока срабатывания защиты, время срабатывания ее может возрасти за счет уменьшения кратности полезного сигнала. Поэтому при токах в плечах защиты, превышающих сумму величины, соответствующей максимальному току нагрузки, и величины начального тока срабатывания защиты, тормозной сигнал от блока 9 тормо- жения при перевозбуждениях ограничивается органом 8 контроля тока, что позволяет сохранить быстродействие за щиты при замыканиях большого числа витков защищаемого трансформатора.

При коротких замыканиях в зоне защиты погрешности трансформаторов тока 1 в переходном режиме особенно велики, что может приводить к значительным задержкам в срабатывании защиты из-за снижения полезного сигнала реле и значительного торможения, обусловленного работой блока 4 отстройки от бросков тока намагничивания.

При этом нет необходимости в дополнительном торможении от блока 9 торможения при перевозбуждениях в режиме внешних коротких замыканий, так как защиты имеют средства для отстройки от токов небаланса, Поэтому при любых сверхтоках орган 8 контроля тока полностью снимает тормозной сигнал, что позволяет сохранить быстродействие защиты при внутренних коротких замыканиях.

При перевозбуждениях силового трансформатора, когда индукция в его сердечнике значительно превышает номинальную и содержание высших гармоник в дифференциальном токе составляет 50%, на выходе фильтра 5 высших гармоник сигнал достигает такой величины, что коэффициент передачи нелинейного преобразователя 7 возрастает, увеличивая тормозной сигнал, поступающий на реагирующий орган 3 (фиг. 2), чем обеспечивается селективная работа защиты при перевозбуждениях. При этом среднее значение выпрямленного тока на выводах защищаемого трансформатора при уровнях напряжения срабатывания разрядников не превышает 1,5 1„и орган 8 контроля тока не срабатывает, разрешая торможение.

Таким ооразом, устройство позволяет повысить селективность защиты при перевозбуждениях с сохранением ее быстродействия при пофазном исполнении защиты.

Устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее тран817841 сформаторы тока, подключенные по концам защищаемого объекта, ко вторичным выводам которых подключен преобразователь вторичных сигналов, к выходам которого подключен реагирующий орган и блок отстройки от бросков тока намагничивания, при этом выход блока отстройки от бросков тока намагничивания подключен к соответствующему тормозному входу реагирующего органа, выход которого является выходом устройства, и блок торможения прн перевозбуждениях, выход которого соединен с соответствующим тормозным входом реагирующего органа, отличающееся тем, что, с целью повышения селектнвности защиты с сахранием быстродействия при пофазном ее исполнении, блок торможения при перевозбуждениях выполнен в виде последовательно,соединенных фильтра высших гармоник, выпрямителя, нелинейного преобразователя и органа контроля тока, при этом вход фильтра высших гармоник подключен к выходу проебразователя вторичных сигналов, сигнал которого пропорционален дифференциальному току рассматриваемой фаs зы, выход органа контроля тока — к соответствующему тормозному входу реагирующего органа, а измерительные входы органа контроля тока подключены к выходам преобразователя вторичных сигналов, сигналы которых пропорциональны токам плеч зашиты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2619108/24-07, кл. Н 02 Н 3(28, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 649086, кл. Н 02 Н 3/28, 1977.

817841

Т

Фиг. 2

Составитель А. Сурба

Редактор Н. Безродная Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Заказ 1442/71 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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