Устройство для защиты трансформатора с изолированной нейтралью от перенапряжений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

И 306PETE Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii>928508 (6I ) Дополнительное к авт. сана-ву(22) Заявлено 05 06. 80 (21)2932926/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет(5I)M. Кл.

Н 02 Н У04

3Ъеудероюю6 камнтет

СОСР ню денем нзабретеннй н открытий (53) УДК 621 ° З16. .925(088.8) Опубликовано 15 ° 05 82 Бюллетень ¹18

Дата опубликования описания 15. 05. 82 (72) Автор изобретения

А.И. Назаров (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА

С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано для; защиты трансформаторов с изолирован ной нейтралью от перенапряжений в сетях с эффективным заземлением нейтрали.

Известно устройство для защиты от перенапряжений многофазных цепей, улучшающее защитные характеристики междуфазовых перенапряжений и содержащее включенные между фазными.проводами и землей высоконелинейные резисторы, выполненные каждый в виде двух последовательно соединенных частей, средние точки которых. соединены между собой через искровые промежутки, которые соединены по схеме звезды с изолированной нейтралью, при этом пробивное напряжение искровых промежутков выбрано большим напряжения, приходящегося в длительном рабочем режиме на части резисторов подключен" ные к земле, а пробивное напряжение двух последовательно соединенных искровых промежутков выбрано не превышающим уровень ограничения междуфазовых перенапряжений (1 ).

Недостатками является то, что в высоковоль гных сетях с эффективным

5 заземлением нейтрали при больших уровнях внутренних перенапряжений наличие между фазными проводами по два высоконелинейных резистора и искровых промежутка, соединенных после о довательно, не обеспечивает должной эффективности ограничения междуфазовых перенапряжений; а включенные между каждым фазным проводом и землей высоконелинейные резисторы, рас15 считанные на работу без искровых промежутков, тоже менее" эффективно ограничивают фазовые перенапряжения по сравнению с защитными электричес20 кими характеристиками магнитно-вентильных разрядников. В высоковольтных сетях с эффективным заземлением нейтрали при больших уровнях токов короткого замыкания эффективность при928508

4 э пементах трансфоржений на

50 менения высоконелинейность резисторов весьма ограничена по причине недостаточности их пропускной способности с,точки зрения тепловых воздействий и необходимых защитных

5 электрических характеристик.При одновременном воздействии на электрическое,оборудование больших внутренних перенапряжений и токов короткого замыкания в современных, развет- 10 вленных, высоковольтных сетях боль-. ших мощностей при эффективном заземлении нейтрали исключается возможность работы устройства в функциональной зависимости от аварийных 1S режимов в энергосистемах.

Наиболее близким к изобретению является устройство для заземления нейтрали трансформаторов, снижающее опасные внутренние перенапряжения между фазами на землю и в нейтрали силового трансформатора, а также ограничивающее токи короткого замыкания, которое содержит разрядник включенный между нейтралью трансформатора и землей, насыщенный реактор обмотка переменного тока которого включена в нейтраль обмотки силового трансформатора, а обмотка управления подсоединена к источнику постоянного тока, защитный промежуток и трансформатор тока в цепи обмотки переменного тока, быстродействующий автомат, замыкающий контакт которого подсоединен параллельно искровому промежутку, а размыкающий контакт включен в цепь обмотки управления постоянного то-. ка f2).

Недостатками в данном устройстве являются невозможность обеспечения необходимой эффективности снижения внутренних перенапряжений между фазами в связи с исключением технических возможностей их своевременного ограничения в начальный период развития после превышения фазовыми перенапря45 жениями регламентируемых величин, особенно при аварийных отделениях участков сетей со сниженной эффективностью заземления нейтрали, отсутствие функциональных зависимостей между линейными и фазовыми перенапряжениями, способствующих снижению общего уровня перенапряжений в результате недостаточности взаимодействия во времени между работой элементов устройства.

Цель изобретения - обеспечение комплексного ограничения перенапряматора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты трансформатора с изолированной нейтралью от перенапряжений, содержащее разрядник иэ последовательно соединенных секций, включенный между нейтралью трансформатора и землей, снабжено разрядниками, подключенными к фазам сети, причем эти разрядники соединены в звезду, нейтраль которой подключена к точке соединения секций упомянутого разрядника.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит разрядник 1, включенный между нейтралью трансформатора ? и землей, разрядник 1 состоит иэ секций, например из двух3 и 4, каждая из которых может включать в себя искровой промежуток и нелинейный резистор, разрядники 5-7 подключенные к фазам сети, соответственно 8-10, соединены в звезду, нейтраль которой подключена к точке соединения. секций 3 и 4 разрядника 1, Трансформатор 2 подключается к сети с помощью выключателя 11 °

Устройство работает следующим образом.

При возникновении аварийных режимов в сетях 110-150-220 кВ с эффективным заземлением нейтрали возможна потеря электрической связи с энергосистемой ряда силовых трансформаторов с ранее изолированными нейтралями их высоковольтных обмоток, что прибли-жает отделившийся участок электрической сети к режиму сетей с полностью изолированными нейтралями силовых трансформаторов, аналогично сетям

3 — 35 кВ, а следовательно возникают опасные, совершенно недопустимые, для изоляции электротехнического оборудования 110-150-220 кВ перенапряжения в результате неполнофазных отключений, обрывов проводов, электростатических влияний обмоток высокого напряжения на обмотки низкого напряжения, несимметричных токов короткого замыкания, перемещающихся электрических дуг, феррорезонансных явлений и километрических эффектов.

Для исключения верояТности возникновения указанного перечня технических факторов, способствующих развитию аварий в результате разделения единой электрической сети с эффектив5 92 !

HblM заземлением нейтрали на отдельные сетевые участки, имеющие большую часть силовых трансформаторов с изолированными нейтралями высоковольтных обмоток, работа элементов .4-7 включенных между фазами и землей, обеспечивает одновременно срабатывание элемента З,установленного между нейтралью высоковольтных обмоток и землей, при пониженном напряжении, потому, что после срабатывания элемента 4 все напряжение, прикладываемое к нейтрали, воздействует на оставшийся элемент 3, который и срабатывает практически одновременно с элементом 4.

Таким образом, при воздействии внутренних перенапряжений срабатывание разрядников 4-7 между фазами и землей естественно уменьшает результирующую установку срабатывания разрядника 1 в нейтрали высоковольтных обмоток силового трансформатора, а этим как раз и обеспечивается cBQ евременное глухое заземление ранее изолированной нейтрали силового трансформатора через сработавший разрядник 1 одновременно с работой разрядников 5-7, чем и обеспечивается полное исключение возможности развития возможности аварийных режимов, возникновения резонансных и особенно феррорезонансных -процессов, т.е. комплексное снижение внутренних перенапряжений линейных, фазовых и в нейтрали указанного трансформатора на основе именно функциональной

8508 вазимосвязи между элементами разрядников 5-7 и 1.

Изобретение позволяет повысить надежность работы электрических сетей с эффективным заземлением нейтрали как за счет ограничения перенапряжений так и одновременного автоматического заземления нейтрали высоковольтной обмотки силового трансформатора, что ограничивает развитие аварийных процессов. формула изобретения

Устройство для защиты трансформатора с изолированной нейтралью от перенапряжений, содержащее разрядник из последовательно соединенных секций, включенный между нейтралью трансформатора и землей, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения комплексного ограничения перенапряжений на элементах трансформатора, устройство снабжено разрядниками, подключенными к фазам сети, причем эти разрядники соединены в звезду, нейтраль которой подключена к точке соединения секций выше упомянутого разрядника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 603029, кл.Н 01 Т 5/00, Н 02 Н 9/06, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР з5 Ю 550713, кл. Н 02 В 1/16, Н 02 Н 9/02, 1974 (прототип).

928508

fg

Составитель Т. Щеголькова

Редактор М. Товтин Техред З. Фанта Корректор10. Макаренко

Заказ 3274/69 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ) (-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4