Устройство для дифференциальнойзащиты трансформатора

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»849371

l

)» — =-" (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву У 653669 (22) Заявлено 17. 01. 79 (21) 2714691/24-07 с присоединением заявки 1тв (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 02 Н 7/04

Н 02 Н 3/28

ГоауАврстввииый комитет

ОССР

Опубликовано 23. 07. 81, Бюллетень Лв по делам изооретений. и открытий (53) УДК 621.316. .925(088.8) Дата опубликования описания 03 . 08 81

Л .В.Багинский, В.П.Ерушин и С,И.Исаев;,, I

Новосибирский политехнический институт-(72) Авары и зоо рйете ни я (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

ТРАНСФОРМАТОРА

Из о бр ет ение от носи тс я к р ел ейной защите и может быть использовано для. защиты трансформаторов (автотрансформатбров).

По основному авт. св. о- 653669

5 известно устройство защиты трансформаторов (автотрансформаторов), содержащее блок торможения при бросках тоМа намагничивания и переходных токах небаланса, блок фиксации признака броска тока намагничивания, пороговый элемент, блок управления, ограничитель напряжения и дифференциально-фазное реле с рабочим и тормозными входами. Блок фиксации признака броска тока намагничива- .

15 ния имеет время распознавания переходного процесса (бросок тока намаг-. ничивания или короткое замыкание) 20мс.

В связи с этим устройство.: защиты трансформатора может иметь задержку в срабатывании в тяжелых переходных процессах внутреннего повреждения, когда во втором периоде вторичный ток может быть исчезающе мал из-за

2 значительных погрешностей трансформаторов тока .(!);

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства защиты трансформаторов (автотрансформаторов) при коротких замыканиях, сопровождающихся переходными процессами.

Цель достигается тем, что в устройстве защиты трансформатора (автотрансформаторов) по авт. св. 1Р 653669 блок фиксации признака броска тока намагничивания содержит элемент преобразования тока, два элемента времени, элемент сравнения длительности бестоковых пауз в дифференциальном токе и элемент преобразования напряжения, вход. которого является входом по напряжению, а выход соединен С первым входом первого элемента времени, выход последнего соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен. с выходом элемента преобразования тока и входом второго элемента времени, выход которого сое849371 динен со вторым входом первого элемента времени.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — осциллограммы, поясняющие работу устройства при бросках тока намагничивания; на фиг. 3 — то же, при внутренних повреждениях.

Устройство (фиг. 1) содержит блок

1 торможения при бросках тока намаг- 1р ничивания и переходных токах небаланса(БТ), блок 2 фиксации признака броска тока намагничивания (БФ), .пороговый элемент 3 (ПЗ), orðàíè÷èтель 4 напряжения сигнала (ОН), блок

5 управления (БУ), дифференциальнофазного реле 6. Вход блока 1 торможерия порогового элемента 3, рабочий вход дифференциально-фазного реле 6 и токовый вход блока фиксации призна- 2р ка броска тока намагничивания 2 объединены и являются входом устройства.

Вход по напряжению блока 2 фикса. ции прйзнака броска тока намагничивания элемента 7 преобразования напряжения соединен с трансфооматором напряжения защищаемого трансформатором автотрансформатора) . Основной вход блока 5 управления cîåäèíåí с выходом 30 ограничителя 4 напряжения. Первый управляющий вход блока 5 управления соединен с выходом блока 2 фиксации признака броска тока-намагничивания, и а второй управляющий вход — с выхо- 35 дом порогового элемента 3. Выход блока 5 управления соединен с тормозным входом дифференциально-фазного реле 6.

Устройство также содержит элемент 4р

8 тока, элемент 9 времени, элемент 10 сравнения, реле ll времени.

Устройство работает следующим образом.

45, При работе в переходном режиме трансформатора блок 1 торможения выра— батывает тормоз ной сигнал, пропорциональный второй гармонике дифференциального тока, который ограничивается

50 ограничителем 4 напряжения на уровне, достаточном для отстройки отмаксимального броска тока намагничивания и поступает на основной вход блока 5 управления. Одновременно блок фиксации при55 знака броска тока намагничивания выявляет признак следующим образом.

На выходе элемента преобразования 7 напряжения в режиме броска тока на4 магничивания и внутреннего короткого замыкания фиксируются импульсы, соответствующие моментам перехода через ноль первичного напряжения. Под действием этих импульсов на выходе первого элемента 9 времени формируются импульсы длительностью 60 эл.град.

На выходе элемента преобразования тока формируется напряжение (фиг. 2д, фиг. 3 д) . В -режиме броска тока намагничивания передний фронт первого импульса на выходе этого элемента всегда отстает от момента перехода через ноль первичного напряжения на время больше 60 эл. град. Так как импульсы, которые поступают с выхода элемента .8 преобразования токов и элемента 9 времени на входы элемента

10 сравнения длительности пауз, не совпадают во времени, на вых е после. днего не формируется сигнал управления для снятия торможения. После появления напряжения на выходе элемента 8 преобразования тока реле 11 времени формирует сигнал, который поступает на второй вход элемента 9 времени, в результате чего прекращается формирование импульсов длительностью г с оО эл.град. до конца переходного процесса.

В режиме внутреннего короткого замыкания с начальным углом 1 60, т.е. при наличии максимальных апериодичесслагающих, импульсы на выходе элемента преобразования тока 8 и элемента времени 9, а равно — на выходе элемента сравнения длительности пауз 10 совпадают во времени. Поэтому на выходе блока фиксации признака броска тока намагничивания является сигнал. управления, который поступает на первый вход блока управления 5.

Кроме того, при величине дифференциального тока, превышающей максимальное значение броска тока намагничивания и тока небаланса, пороговый элемент 3 вырабатывает сигнал управления, поступающий на второй управляющий вход блока управления.

При наличии сигнала на первом управ ляющем входе блока 5:управления величина тормозного сигнала уменьшается блоком 5 управления до величины, достаточной для отстройки от ложных сигналов переходных процессов внешнего короткого. замыкания, а прн отсутствии его величина тормозного сигнала остается без изменения. При на-

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты трансформатора по авт. св.

Ф 653669,.о т л.и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, блок фиксации признака броска тока намагничивания содержит эле-. мент преобразования тока, два элемента времени, элемент. сравнения длительности пауз в дифференциальном токеи элемент преобразования напряжения, вход которого является входом по напряжению, а выход соединен с первым входом первого элемента времени, выход последнего соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом элемента преобразования тока и входом второго элемента времени, выход которого соединен со вторым входом первого элемента времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

as N - 653669, кл. Н 02 Н 7/04, 1977.

5 8493 личин сигнала на втором управляющем входе блока 5 управления тормозной . сигнал снимается совсем.

Уменьшение велйчины тормозного сигнала на входе дифференциально-фа5 зного реле, 6 приводит к повышению быстродействия защиты .в режиме внутреннего повреждения. При броске тока намагничивания на тормозной вход реле 6 поступает сигнал, достаточный для селективного действия дифференциально- фазного реле.

При переходном процессе. внутреннего .короткого замыкания с начальным углом более 60 величина апериодической слагающей тока в два и более раза меньше, чем при нулевом начальном угле. При этом четные гармоники меньше вырабатываются трансформаторами тока благодаря их меньшему насыщению, что приведет к уменьшению величи ны тормозного сигнала, вырабатываемого блоком 1 торможения. С другой стороны трансформаторы тока в большинстве случаев не насыщаются в первом периоде, а ток второго периода искажен незначительно. В результате задержки в срабатывании устройства защиты не возникает, хотя блок фиксации признака тока намагничивания не действует.

В устройстве защиты время ее действия в режиме внутреннего поврежде-. ния не превышает одного периода промышленной частоты. Повышение быстро71 6 действия защиты имеет .важное значение в связи с ростом мощности энергосистем и их объединением, сохранение устойчивости которы невозмщкно без наличия высокобыстродействующих saщит. дт nt матора5 плеч мищи

849371

Ф с

° ь

Составитель Л.Корнеева

Редактор Н.Пушненкова .Техреду М. Рейвес

Корректор С. Корниенко

Подписное

Филиал ППП "Патент ", г. Ужгород, ул. Нроектная, 4:

Заказ 6108/71 Тираж 675

ВНИИПИ Государственного комитета, СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская иаб., д. 4/5