Способ резервной защиты трансформатора

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистическин

Рес убпик ()982136 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (5l)M. Кл.

Н 02 Н 7/04 (22)Заявлено19 03 79 (2!)2754385/24-07 с присоединением заявки М 27 54374/07

Гесударстааиный камнтат

СССР ао долам изобретений и вткрытнй (23) Приоритет (5З) УДК621.316. .925 (088.8) Опубликовано 15.12.82. Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 18,12.82 (72) Автор изобретения

Ю. С. Куэник (7!) Заявитель (54) СПОСОБ РЕЗЕРВНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к обеспечению дальнего резервирования защитами транзитных линий электропередачи подключенных к ним трансформаторов отпаечных подстанций.

Известны способы дальнего резервирования, которые основываются на применении устройств релейной защиты линий, реагирующих на составляющие обратной последовательности 51 1

Поскольку в комплексном распределительном устройстве отпаечной понизительной подстанции двухфазные несимметричные короткие замыкания переходят наибО лее часто в трехфазные симметричные коpomme замыкания (к.з.), на которые указанные фильтровые защиты не реагируют, с целью обеспечения дальнего резервирования защит отпаечных трансформаторов изменяется создание исакуственной несимметрии токов включением переменного сопротивления в одну из фаз питания транс форматора. Or тока к.з. трансформатора

2 в дополнительной катушке индуктивности размыкается вторичная обмотка, чем меняется ее сопротивление, вызывающее несимметрию токов в линии и реагирование ее защит (2).

Указанный способ дальнего резервирования требует включения специального дополнительного реактора со схемой его управления и не обеспечивает реагирова ние защит линии на к.з. за трансформато .рами малой мощности. !

1ель изобретения - повышение чувствительности защиты к любым видаМ к.з. за трансформатором путем создания искусственной несим метрии.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу резервной зашиты трансформатора отпаечной подстанции филы рования защитами питающей транзитной линии электропередачи путем измерения иесимметрии величины токов линни и сравнвния ее с уставкой, превышающей величину тока небалнаса симметричного рекима линии, и в случае первьаиения измерен

3 98213 ного тока над уставкой формирования сигнала на отключение линии с выдержкой времени, большей уставки времени срабатывания защит трансформатора на отпаечной подстанции, дополнительно измеряют токи к.з. трех фаз, подмагничивают одну из фаз трансформатора выпрямленной суммой этих токов и измеряют несимметрию токов путем сравнения вьщеленного тока третьей гармоники этой фазы с током 10 третьей гармоники любой другой фазы питающей линии.

Ток каждой фазы трансформатора выпрямляют и суммируют для дополнительных ампер-витков подмагничивания одной из фаз защищаемого трансформатора. Тогда в нормальном режиме загрузки трансфор-, матора его то не может вызвать насыщения магнитопровода, так как это незначительное дополнение к имеющемуся то- 20 ку намагничивания. При к.з. на любой фазе за счет значительной кратности тока к.з. по отношению к номинальному режиму происходит насыщение дополнительно подмагничиваемого магнитопровода. Рас- 2$ текание дополнительного магнитного потока через два других стержня не может вызвать такого же значительного насыщения в них, поэтому возникает существенная разница в форме токов с соответ- ЗО ствующей составляющей тока третьей гармоники.

Трансформаторы при номинальном нап ряжении работают с максимально возможной индукцией в области насыщающейся части характеристики холостого хода трансформагора. Небольшое увеличение магнитного потока вызывает резкое увеличение тока холостого тода и высших гармоник

40 в нем. Если увеличение потерь в стали

I при этом происходит пропорционально квадрату напряжения, увеличение тока намагничивания и составляющие высших гармоник в нем увеличиваются за счет насыщения намагничивания стали в еще боль43 шей степени. При к.з. за трансформатором малой мощности напряжение сети и индукции существенно не уменьшаются.

Для выявления разницы токов третьей гармоники на питающей линии электропередачи включают с уставкой, отстроенной от режима нормальной нагрузки и незначительной перегрузки, нуль-индикатор на разность токов третьей гармоники от фильтров и трансформаторов тока подмагничивающей фазы и другой фазы тока линии. Включение реагирующего органа на разность токов третьей гармоники двух

6 4 фаз исключает возможность ложного срабатывания защиты при симметричном повышении напряжения в сети, когда происходит в равной степени насыщение всех фаз и исключение токов с появлением составляющих токов нулевой последовательности, разность между которыми в двух фазах равняется нулю.

Для. отстрочки от времени действия защит трансформатора и переходных процессов в сети реагирующий орган с выдержкой времени действует на отключение выключателя линии. АНалогичные принципы действия защит выполняются и с противоположной стороны транзитной линии электр опер едач и.

На чертеже представлена принципиальная схема примера исполнения устройства для резервирования защит трансформатора.

Магнитопровод трансформатора 1 на одной из фаз имеет дополнительную обмотку 2 подмагничивания, которая через трехфазный выпрямитель 3 включена от трансформаторов 4 тока всех фаз. На питающей линии нуль-индикатор 5 включен на разность выхода фильтров третьей гармоники указанной фазы 6 и другой фазы 7 от их трансформаторов 8 и 9 тока. Нуль-индикатор 5 включен в цепь отключения выключателя 10 линии через реле 11 времени.

В режиме нормальной загрузки трансформатора 1 его трансформаоры 4 тока через выпрямитель 3 питают дополнительную обмотку 2 подмагничивания током, величина которого не может вызывать существенного изменения режима насыщения магнитопровода трансформатора 1, поэтому на выходе фильтров 6 и 7 третьей гармоники отсутствует напряжение, способное вызывать срабатывание нуль-индикатора 5. При повышенном напряжении в сети, от которого происходит насыщение магнитопровода всех фаз трансформатора

1, появляется ток третьей гармоники в трансформаторах 8 и 9 тока и на выходе фильтров 6 и 7, однако совпадение фаз тока нулевой последовательности третьей гармоники также не может вызывать срабатывание нуль-индикатора 5, включенного на разность токов выхода фильтров 6 и 7.

Пир возникновении к.з. между любыми фазами за трансформатором l соответствующий ток через трансформатор 4 тока и выпрямитель 3 вызывает в дополнительной обмотке 2 подмагничивания магнитный

5 9821 поток, создающий насыщение одной из фаз в сушественно большей степени, чем двух других, Эта разница вызывает протекание в разных фазах линии через трансформаторы 8 и 9 тока и соответствующие фильт- З ры 6 и 7 разной величины токов третьей гармоники, обеспечивающих срабатывание нуль-индикатора 5 и его действие через реле 11 времени на отключение выключателя 10. Уставка реле 11 времени от30 строена от времени действия собственных защит отпаечного трансформатора и переходных процессов в сети.

Аналогичная зашита устанавливается и на противоположном конце линии. При

15 их срабатывании предотвращается повреждение дорогостоящего оборудования отпаечных подстанций при возможных случа-. ях отказа собственных защит трансформаторов или их коммутационных аппаратов.

В результате искусственное искажение токов в линии при к.э. на отпаечном трансформаторе наиболее просто повышает на- дежность работы, предохраняет подстан» .

25 цйи от их полного разрушения при неисправности из эашитных устройств.

Формула изобретения

Способ резервной зашиты трансформатора отпаечной подстанции фильтрования

36 Ф защитами питающей транзитной линии электропередачи путем измерения несимметрии величины токов линии и сравнения ее с уставкой, превышающей величину тока небаланса симметричного режима линии, и в случае превьпцения измеренного тока над уставкой формирования сит нала на отключение линии с выдержкой времени, большей уставки времени срабатывания защит трансформатора íà отпаечной подстанции, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности защиты к любым видам короткого замыкания за трансформатором путем создания искусственной несимметрии, дополнительно измеряют токи короткого замыкания трех фаэ, подмагничивают одну из фаэ трансформатора выпрямленной суммой этих токов и измеряют несимметрию токов путем сравнения выделенного тока третьей гармоники этой фазы с током третьей гармоники любой другой фазы питающей линии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 684667, кл. Н 02 Н 7/04, 1977.

2. Куэник Ю. С. Использование филы ровых реле.— Электрические станции

1975, N. 7.

982136

Заказ 9728/7 5 Тираж 669

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Под лис ное

Филиал ППП "Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Корнеева

Редактор Л. Алексеенко Техред N.Hàäü Корректор И, Ватрушкина