Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

 

(72) Авторы иэобретеиия

Г. В. Бердов и И.И. Середин

Южное отделение Ордена Октябрьской Революции. всесоюзного государственного проектно-изыскательского и ййучно- .-. исследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (7l) Заявитель (5") УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ

ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРИАТОРА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к разделу релейной защиты трансформаторов и автотрансформаторов от коротких замыканий к.з.).

Известны устройства для дифферен" циальной защиты трансформаторов, со-, держащие токовые реле, подключенные к дифференциальной цепи защиты через нелинейные элементы - промежуточные насыщающиеся трансформаторы тока. Hai личие нелинейного элемента в цепи пи тания токового реле позволяет усилить отстройку дифференциальной защиты трансформатора от токов небаланса при, внешних к.з. и бросков намагничивающего тока (б.н.т.) (1j.

Недостатком известных устройств является. громоздкость и большое потреб Ф, ление мощности. 20

Наиболее блйзким к изобретению по техническому решению является устройство содержащее трансреактор, первичная обмотка которого включена в дифференциальную цепь, а к вторичной обмотке подсоединен выпрямительный мост с подключенными к его выходу цепью отсечки, состоящей из последовательно соединенных диода, резистора и токового реле шунтированного конденсатором, и элементом для измерения и сравнения с заданным значением длительности бестоковой паузы, входные зажимы которого соединены с выходными зажимами выпрямительного моста через резисторы, а параллельно его входу; подключены цепи торможения от второй гармоники дифференциального тока и тока плеч. Усиление отстройки от токов небаланса при внешних к.з. и б.н.т. в прототипе достигается за счет применения нелинейных полупроводниковых элементов (2).

Недостатком известного является уменьшение чувствительности дифферен" циальной защиты трансформатора при переходных режимах внутренних к.з. г

Уменьшение чувствительности защиты

93616 происходит вследствие искажения формы и уменьшения вторичного тока трансформатора тока при насыщении его магнитопровода в режиме внутреннего к.з., Искажение формы вторичного тока и появ.-: 5 ление в нем бестоковых пауз на принятом уровне их замера приводит к отказу элемента для измерения и сравнения бестоковой паузы, а уменьшение значения тока приводит к отказу от- 1в сечки, ток срабатывания которого выбирается по условию отстройки от токов небаланса при внешних к.з.и б.н.т.В результате при к.з. в зоне действия дифференциальной защиты трансформатора,5 она может иметь недостаточную чувствительность, из-за чего снижается надежность отключения к.з. трансформатора.

Цель изобретения — повышение чувст-щ вительноси дифференциальной защиты трансформатора.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем трансреактор, первичная обмотка которого включена в дифференциальную цепь, а к вторичной обмотке присоединен вып- . рямительный мост с подключенными к его выходу цепью отсечки, состоящей из последовательно соединенных диода, З резистора и токового реле, шунтированного конденсатором, и элементом для измерения и сравнения с заданным значением длительности бестоковой паузы, входные зажимы которого

35 соединены с выходными зажимами выпрямительного моста через резисторы, а параллельно его входу подключены цепи торможения от второй гармоники дифференциального тока и токов плеч, 40 цепь отсечки включена параллельно элементу для измерения и сравнения с заданным значением длительности бестоковой паузы.

Перенесение цепи отсечки с выход45 ных зажимов выпрямительного моста на входные зажимы элемента для измерения и сравнения с заданным значением длительности бестоковой паузы позволяет использовать тормозные сигналы от цепей торможения токами плеч дифференциальной защиты и второй гармоники производной дифференциального тока для создания напряжения смещения противоположного по знаку напряжения рабочего сигнала на диоде в цепи от-. сечки и увеличение тока срабатывайия отсечки при токах небаланса в режимах внешних к.з. и при б.н.т. В резульI

4 4 тате оказывается возможным выбирать ток срабатывания отсечки из условия отстройки от меньших значений токов не-. баланса и б.н.т., поскольку при значительных токах небаланса и б.н.т. увеличивается значение напряжения смещения на диоде в цепи отсечки и происходит увеличение тока срабатывания.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство для дифференциальной защиты трансформатора содержит трансреактор 1, выпрямительный мост 2, к которому через резисторы 3 и 4 присоединены элемент для измерения и сравнения с заданным значением длительности и бестоковой паузы 5, а также цепь 6 торможения второй гармоникой производной дифференциального тока и цепь 7 торможения токами плеч дифференциальной защиты, а также цепь отсечки из последовательно соединенных диода 8, резистора 9 и реле

10 зашунтированного конденсатором 11.

Для реализации предлагаемого устройства необходимо перенести цепь с выходных зажимов. выпрямителя в рабочей цепи серийно выпускаемой защиты типа ДЗТ-20 на входные зажимы элемента для измерения и сравнения длительности бестоковых пауз с заданным значением (реагирующего органа защиты

ДЗТ-20).

Регулирование и установка начального тока срабатывания отсечки осуществляется путем изменения параметров в цепи отсечки. При внешних к.з. отсечка загрубляется преимущественно за счет сигнала смещения на диоде 8 от цепи торможения 7 токами плеч, а при б.н.т. - за счет сигнала смещения от цепи торможения 6 второй гармоникой производной дифференциального тока. Таким образом, отпадает необходимость в отстройке отсечки от значительных токов небаланса и апериодических б. н. т., которые сопровождаются появлением тормозящих отсечку сигналов смещения на диоде 8, формируемых токами плеч при к.з. и второй гармоникой при апериодических б.н.т. При этом начальный ток срабатывания отсечки может быть выбран в 2-4 раза меньше, чем принятое в настоящее время значение (6-9) ном. (ном - номинальный ток трансформатора). Расчетным режимом при определении начального тока срабатывания в этом случае является

936164

6 формула изобретения

5 трансформированный или периодический б.н.т., характеризуемый меньшим, чем апериодический б.н.т., содержанием второй гармоники, поэтому начальное значение тока срабатывания отсечки может быть принято с запасом (2-3) ном. В результате значительно повышается чувствительность отсечки надежность отключения к.э. в зоне действия дифференциальной защиты 10 трансформатора.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства опре.деляется повышением чувствительнос-. ти дифференциальной защиты трансфор- 15 матора и, вследствие этого, повышением быстродействия и надежности при отключении к.э. в зоне действия защиты. Экономический эффект обусловливается предотвращением во многих случа-рО .ях серьезных повреждений силовых трансформаторов, при к.з., уменьшением стоимости их ремонта, а также уменьшением количества недоотпущенной электроэнеф-ии потребителям. При 2s предлагаемом усовершенствовании дифференциальной защиты трансформаторов (автотрансформаторов) на подстанциях, примыкающих к дальним электропередачам, сверхвысоких напряжений, вслед-ЗО ствие повышения быстродействия дифференциальной защиты этих трансформаторов повышается пропускная способ- . ность линий электропередач и обеспечивается экономия капитальных затрат при их создании.

Устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее трансреактор, первичная обмотка кото рого включена в дифференциальную цепь, а ко вторичной обмотке подсоединен выпрямительный мост, функционально связанный с цепью отсечки, состоящий из последовательно соединенных диода резистора.и токового реле, шунтированного конденсатором, и элементом для измерения и сравнения с заданным значением длительности бестоковой паузы, входные зажимы которого соединены с выходными зажимами выпрямительного моста через резисторы, .а параллель" .но его входу подключены цепи торможения от второй гармоники дифференциального тока и токов плеч, о т л и ч аю щ е е с я тем,, что, с целью повышения чувствительности, цепь отсечки включена параллельно элементу для изг мерения и сравнения с заданным значе-. нием длительности бестоковой паузы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Дроздова А.Д..Электрические цепи с ферромагнитными сердечниками в релейной защите. М., "Энергия", 1965, с.116.

2 .Дмитриенко A.M. "Дифференциальная защита трансформаторов и автотрансформаторов", "Электричество"

< 12, 1975, с. 1-9.

936164

Составитель Л.Корнеева

Редактор Н.Воловик Техред Л.Пекарь КорректорС.@омак

Заказ 4235/63 Тираж 669 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