Устройство для защиты электромагнитного трансформатора напряжения от повреждения при феррорезонансе в сети с эффективно заземленной нейтралью Советский патент 1988 года по МПК H02H7/04 

frrvt//f cffo/ft/tJ ffeo yff/9a ff/t jf

вении феррорезонансного процесса по высоковольтной обмотке 5 трансформатора напряжения 2 и первичной обмотке 7 трансформатора 3 протекает ток феррорезонансного процесса, напряжение на выходе выпрямителя 11 повьша- ется и при достижении им величины напряжения включения порогового элемента 12 включается силовой тиристор 10,

подключая параллельно вторичной обмотке 7 трансформатора напряжения 2 через диоды вьтрямительного моста 8 балластный резистор 9, в результате чего эквивалентная динамическая индуктивность трансформатора напряжения- 2 изменяется, что срывает феррорезо- нансный процесс. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для защиты электромагнитных трансформаторов от повреждения при феррорезо- нансе в электрических сетях с эффективно заземленной нейтралью. Цель изобретения - повьшение чувствитель- .ности устройства к обнаружению ферро- резонансного процесса. При возникно(Л

1

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для защиты электромагнитных трансформаторов от повреждения при феррорезонансе в электрических сетях с эффективно за- земленной нейтралью.

Цель изобретения - повьшение чувствительности устройства к обнаружению феррорезонансного процесса.

На чертеже представлена принципи- альная однолинейная схема устройства

Устройство 1, устанавливаемое в непосредственной близости от трансфор- матор 2 напряжения, содержит трансформатор 3, первинная обмотка 4 ко- торого включена последовательно с высоковольтной обмоткой 5 трансформатора напряжения между ее низкопотенциальным вьш од бм и землей 6. Фазный вьшод трансформатора напряжения подключен к одной из фаз системы шин в электрической сети.

Выводы одной из вторичных обмоток 7 трансформатора напряжения подключены к выводам силового выпрямительного моста 8 через балластный резистор 9, положительный полюс моста подключен к аноду силового тиристора 10, а отрицательный - к катоду последнего, Управляющий электрод тиристора соеди- нен с положительным полюсом выпрямителя 11 через пороговый элемент 12. При этом его анод соединен с управляющим электродом тиристора 10, а катод - с положительным полюсом вьтря- мителя 11, отрицательный полюс которого соединен с катодом силового тиристора 10 и отрицательным полюсом силового выпрямительного моста 8. На выходе выпрямителя 11 включен сглажи-

О

0

5 0

5

вающий конденсатор 13, а вход этого вьтрямителя подключен к выводам вторичной обмотки 14 входного трансформатора 3 устройства.

Для улучшения прямоугольности передаточной характеристики порогового элемента в его схему можно ввести усилитель тока на транзисторе 15 (показан пунктиром), нагрузкой которого служит управляющий переход силового тиристора 10, В этом случае перемычку между анодом стабилитрона 12 и эмиттером транзистора 15 следует -исключить. Применение усилителя тока целесообразно при необходимости температурной стабильности напряжения включения порогового элемента, а также при больших разбросах тока спрямления силового тиристора 10. Резистор 16 при этом служит для ограничения, тока управляющего электрода тиристора до допустимой величины.

Подстроечный резистор 17 (показан пунктиром).служит для подстройки тока срабатьшания устройства путем изменения величины размагничивающего потока вторичной обмотки 14 трансформатора 3, что приводит к изменению постоянного напряжения на выходе выпрямителя 11, которое прикладывается к пороговому элементу 12, Ток сбрасывания устройства можно также регулировать выбором порогового элемента с необхо- димьп напряжением включения.

Параллельно сглаживающему конденсатору 13 подключен разрядный резистор 18, предназначенный для разряда этого конденсатора при срыве ферроре- зонанса и восстановления исходного состояния схемы устройства.

Устройство работает следующим образом,

В нормальном режиме работы трансформатора напряжения через его высо- ковольтную обмотку 5 и соединенную последовательно с ней первичную обмотку 4 трансформатора 3 протекает ток намагничивания трансформатора напряжения, вызванный появлением на выводах вторичной обмотки 14 переменного напряжения, которое выпрямляется выпрямителем 11, сглаживается конденсатором 13 и прикладывается к пороговому элементу 12. Так как напря- жение на -сглаживающем конденсаторе меньше напряжения включения порогового элемента, ток через него незначителен, напряжение на управляющем электроде силового тиристора 10 практически отсутствует, он находится в отключенном состоянии, не оказывая никакого влияния на режим трансформатора напряжения.

При возникновении феррорезонансного процесса по высоковольтной обмотке 5 трансформатора 2 напряжения и первичной обмотке 4 трансформатора 3 протекают ток намагничивания трансформатора напряжения и ток феррорезонансного процесса, который повьппает уровень постоянного напряжения на выходе выпрямителя 11. При достижении током в высоковольтной обмотке величины, равной току ее термической стойкости, напряжение на выходе вьш- рямителя становится равным напряжению включения порогового элемента 12, ток через него резко возрастает и включается силовой тиристор 10, подключая параллельно вторичной обмотке 7 через диоды выпрямительного моста 8 балластный резистор 9. При этом эквивалентная динамическая индуктивность трансформатора напряжения изменяется, что срьгоает феррорезонансный процесс, напряжение на выходе выпрямителя 11 становится меньше порога выключения порогового элемента 12, ток через него резко уменьшается, напряжение на управляющем электроде силового тиристора 10 становится близким к нулю и тиристор при первом же переходе через нулевое значение тока выключается, автоматически восстанавливая схему нормального режима трансформатора 2 напряжения.

Емкость сглаживающего конденсатора 13 выбирается такой, чтобы постоянная времени его заряда составляла несколько секунд и включение порогового элемента 12 и силового тиристора 10 при резком возрастании тока в первичной обмотке 4 трансформатора 3 и соединенной с ней последовательно высоковольтной обмотке 5 трансформатора 2 напряжения, .происходило с задержкой в несколько секунд по отношению к началу возрастания тока. Это необходимо для предотвращения ложного срабатьшания устройства при включениях трансформатора бросками на- магничивающего тока в его высоко- вольтной обмотке.

Формула изобретения

Устройство для защиты электромагнитного трансформатора напряжения от повреждения при феррорезонансе в сети с эффективно заземленной нейтралью, снабженное вькодными зажимами для присоединения к одной из вторичных обмоток трансформатора напряжения и входными зажимами, содержащее датчик аварийного режима, силовой тиристор с блоком управления, включенный между положительным и отрицательными полюсами выпрямительного однофазного моста, один вывод переменного тока которого служит входным зажимом устройства, а второй вывод присоединен к балластному резистору, второй конец которого служит вторым входным зажимом устройства, отличающее- с я тем, что, с целью повьщ1ения чувствительности устройства к обнаружению феррррезонансного процесса, датчик аварийного режима вьшолнен в виде трансформатора, выводы первичной обмотки которого служат входными зажимами устройства, подключаемыми последовательно с первичной обмоткой между трансформатором напряжения той же фазы и землей, а вторичная обмотка присоединена к входу блока управления, выполненного в виде второго выпрямительного моста, выход которого зашунтирован параллельно соединенными сглаживающим конденсатором и резистором, отрицательный полюс второго выпрямительного моста присоединен к отрицательному полюсу первого вьтря- мительного моста, положительньй полюс подключен через пороговый элемент к управляющему электроду тиристора.