Устройство для дифференциальнойзащиты трансформаторов c topmo-жением

 

О П И С А Н И Е ()849367

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6) ) Дополнительное.к авт. свид-ву (22)Заявлено 06 .07.79 (2).) 2791058/24-07 (51)NL. КЛ с присоединением заявки )Е (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ао делан изобретений н открытий

Н 02 Н 3/28 (53) УДК 621. 316. . 925 (088. 8) Опубликовано 23.07.81. Бюллетень М 27

Дата опубликования описания 23.07. 81 (72) Автори изобретения

r В. Вердов и М. M Середин /

Южное отделение Ордена Октябрьской РевоЛюции Всес государственного проектно-изыскательского и науч исследовательского института энергетических стй .те и электрических сетей "Энергосетьпроект" зного (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

ТРАНСФОРМАТОРОВ С ТОРМОЖЕНИЕМ

Устройство относится к электротехнике, а именно к разделу релей-, ной защиты трансформаторов.

Известны устройства для дифференциальной заЩиты трансформаторов, 5 у которых повышенная отстройка от токов небаланса при внешних коротких замыканиях и бросков тока намагничивания, при включении на холостой ход трансформатора и восстановлении напряжения после отключения внешних коротких замыканий, достигается за счет применения быстронасыщающихся трансформаторов тока, например серийно выпускаемые реле

PHT-560 и ДЗТ-10.

Отстройка от бросков тока намагничивания и токов небалачса при внешних коротких замыканиях, содержащих апериодическую составляющую, достигает- Э1 ся в них за счет насыщения быстронасыщающихся трансформаторов тока. Отстройка от периодических токов небаланса при внешних коротких замыканиях достигается за счет подмагничивания быстронасыщающихся трансформаторов тока токами плеч дифференциальной защиты Г1g.

Недостатки устройств — недостаточная чувствительность, вызываемая необходимостью отстройки по значению тока срабатывания от периодической составляющей броска тока намагничивания, и недостаточное быстродействие в переходных режимах коротких замыканий.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для дифференциаль ной защиты трансформаторов, содержащее, трансреактор, первичная обмотка которого включена в .дифференциальную цепь, а ко вторичной обмотке через выпрямитель и резистор подсоединен орган для измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением. Уровень замера бестоковой паузы формируется цепью

3 849367 торможения от второй гармоники, подключенной ко второй вторичной обмотке трансреактора, а также цепью торможения, выпрямленными токами плеч дифференциальной защиты. При искаженной форме тока намагничивания при включении трансформатора и возрастании токов плеч в случае внешних коротких замыканий уровень замера бестоковой паузы увеличивается, и 10 защита загрубляется P2).

Недостатком устройства является возможное замедление или отказ защиты при внутренних коротких замыканиях при больших кратностях токов плеч., 15 В этом случае уровень замера бестоко— вйх пауз увеличивается из-за увеличения тормозного сигнала на входе органа сравнения бестоковой паузы. В результате бестоковые паузы на уровне замера, определяемом тормозным сигналом, увеличиваются, становятся больше значения бестоковой паузы, с которым производится сравнение,и защита загрубляется или отказывает. 25

Указанный недостаток особенно может проявиться при больших значениях коэффициента торможения токами плеч.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности функцио- 50 нирования защиты.

4. ности бестоковой паузы с заданным значением подсоединены к входам логического блока И, выход которого соединен с выходным блоком.

Сочетание признаков известного устройства и новых признаков позволяет производить разделение функций дифференциальной защиты между элементами устройства. Идентификация внутренних коротких замыканий и броска тока намагничивания осуществляется с помощью первого органа для измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением, а идентификация внутренних и внешних коротких замыканий осуществляется с помощью второго аналогичного органа, вследствие чего тормозной сигнал при идентификации реж иов внутреннего короткого замыкания.и броска тока, намагничивания определяется только формой и значением дифференциального тока и не. зави— сит от тока плеч.

Надежная идентификация режимов внутренних и внешних коротких замыканий с помощью второго органа достигается только выбором необходимого значения коэффициента торможения токами плеч, при этом отсутствует необходимость учитывать содержание второй гармоники в дифференциальном токе и отстройка от тока небаланса достигается выбором коэффициента тор. можения токами плеч, а время идентификации внутренних и внешних коротких замыканий находится в пределах одного периода. Это позволяет повысить быстродействие и надежность функционирования защиты при внутреннем коротком замыкании с большой кратностью благодаря уменьшению тормозного сигнала и соответственно уменьшению уровня замера бестоковой паузы первого органа..

Разрешение срабатывания дифференциальной защиты производится при наличии разрешающих. сигналов на выходах обоих органов, соединенных со входами схемы И.

40

55

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем трансреактор, первичная обмотка которого включена в дифференциальную цепь, и орган для измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением, вход которого соединен с первой" вторичной обмоткой трансреактора через резистор и выпрямитель, со второй вторичной обмоткой трансреактора, через разделительный диод, выпря— митель и фильтр второй гармоники, а также цепь торможения выпрямлен— ными токами плеч через разделительный диод, цепь торможения выпрям— ленными токами плеч соединена через разделительный диод с входом вновь введенного второго органа для измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением, который через резистор соединен с выходом выпрямительного моста, подсоединенного к первой вторичной обмотке трансреактора, а выходы первого и второго органов для измерения и сравнения длительНа чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит трансреактор

1, первый блок,2 измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением, соединенный через резистор 3 и выпрямитель 4 с первой вторичной обмоткой трансреак849367 тора, а через диод 5, выпрямительный мост 6 и фильтр 7 второй гармоникисо второй вторичной обмоткой трансреактора., Второй блок 8 измерения и сравнения длительности бестоко- 5 вой паузы с заданным значением соединен через резистор 9 с первой

Вторичной обмоткой трансреактора, а через разделительный диод 10 — с цепью торможения выпрямленным током 1О плеч. Выходы блоков измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением соединены со входами логического блока И

11, выход которого соединен с вы- 15 ходным блоком 12.

При реализации схемы ее основные элементы могут выполняться также, как и аналогичные элементы известного устройства. Это относится к цепи 20 процентного торможения выпрямленными токами плеч, фильтру второй гармоники, органам для измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением.

Резисторы 3 и 9 устанавливаются для предотвращения шунтирования сигнал.-,в тормозных цепей второй гармоники и процентного торможения первой вторичной обмоткой трансреактора, а также для ограничения уровня рабочего сигнала, подаваемого на выходы блоков сравнения 2 и 8.

Разделительные диоды 5 и 10 служат для предотвращения шунтирования З5 рабочих сигналов, подаваемых на входы блоков сравнения 2 и 8 от выпря— мителя .4 тормозными цепями второй гармоники и процентного торможения.

Определение параметров срабатыва- 4О ния блоков сравнения 2 и 8 осуществляется независимо в режимах броска тока намагничивания и внешнего короткого замыкания.

Уставка бестоковой паузы блока

2 определяется расчетной формой и значением броска тока намагничивания.

Уставка бестоковой паузы блока 8 определяется расчетной формой и

50 значениями тока небаланса в дифференциальной цепи и токами плеч, подаваемых на вход цепи процентного торможения.

В обоих случаях определяются значения уставок, при которых блоки

55 сравнения 2 и 8 не срабатывают с необходимым запасом.

Таким образом, предлагаемое устрой ство обладает повышенной надежностью функционирования и быстродействием по сравнению с существующими времяимпульсными дифференциальными реле, имеющими .процентное торможение .токами плеч.

Экономический эффект обуславливается предотвращением во многих случаях серьезных повреждений силовых трансформаторов при внутренних коротких замыканиях, в результате которых требуется дорогостоящий ремонт или полная замена поврежденного трансформатора.

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты трансформаторов с торможением, содержащее трансреактор, первичная обмотка которого включена в дифференциальную цепь, и орган для измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением, вход которого соединен с первой вторичной обмоткой трансреактора через резистор и выпрямитель со второй вторичной обмоткой трансреактора через разделительный диод, выпрямитель и фильтр второй гармонии, а также цепь торможения выпрямленными токами плеч с разделительным диодом, о т л и ч.а ю щ е е с я тем, что, с Целью повышения быстродействия и надежности функционирования защиты, цепь торможения выпрямленными токами плеч соединена через разделительный диод с входом вновь введенного второго органа для измерения и сравнения длителвности бестоковойпаузы с заданным .значением который через резистор соединен с выходом выпрямительного моста, подсоединенного к первой вторичной обмотке трансреактора, а выходы первого и второго органов для измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением подсоединены к входам логического блока И, выход которого соединен с выходным блоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дроздов А.Д. Электромагнитные цепи с ферромагнитными сердечниками в релейной защите. М., "Энергия", 1965, с. 166.

2. Дмитренко А.M., Дифференциальная защита трансформаторов и автотрансформаторов. "Электричество", Ф 2, 1 975, с. 1-9.

849367

/цели т ко Фар тОКОМ ПМЧ

Составитель А. Бондаренко

Редактор Н. Пушненкова Техред M,Màòî÷êà КорректоР С, Корниенко

Заказ. 6108/71 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ 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