Устройство для селективного предохранения трансформаторов высокого напряжения при возникновении неисправности в самом трансформаторе Советский патент 1930 года по МПК H02H7/04 H01F27/42 

Предлагаемое изобретение касается ycirpoficTBa для селективного 1предохранения трансформаторов высокого напряжения при возникновении неисправности в самом трансформаторе и имеет целью построить предохранительное устройство на использовании явления несимметрич-, кого распределения напряжений в отдельных фазах рбмоуки при неисправности внутри трансформатора., - .

На чертеАе фиг. 1 изображает схему соединений обмоток трехфазного трансформатора и аппарата, действующего как предохранительное приспособление; фиг. 2а и 2 - диаграммы напряжений одной из систем обмотки трансформатора, соответственно для случаев исправного и неисправного его состояния.

Одна система обмотки транспорматора (фиг. 1) состоит из двух параллельно включенных, замкнутых отдельно на/ звезду, 01бмотокЛ 1, Nl N3 и , Nl, NB-.. Между нулевыми точками О и О этой системы обмотки, выведенными отдельно наружу, включен аппарат К, котбрый, при прохождении по нему тока; действует как предохранительное приспособление.

или приводит таковое и действие, и, в случае надобности, автбматически BWключает трансформатор из сети (например посредством выключателей SN и

Н}. Обмотки Nl, N2, N3 и Ni,Nl, Nl помещены на общих магнитных сердечниках MI, Л/2, Мз корпуса М трансформатора друг возле друга, таким образом, что каждая из них индуктивно хорошо связана с относящейся к ней по своему положению на магнитном сердечнике частью другой системы обмотки /зп //, ) Я2, //3, //S , и слабо связана с другой из параллельных ветвей данной фазы первой системы- обмотки. Например, часть NI первой системы обмотки должна быть индуктивно хорошо связана с частью Hi другой системы обмотки, но слабо связана с частью А той же системы обмотки. Части обмотки Яь Hz, Hi секционизированы и снабжены выключателями Ki, KZ, KZ. Несмотря на то, что в большинстве случаев, неисправности возникают в обмотке высокого напряжения, по различным причинам выгоднее помещать предохранительное приспособление в системе обмотки низкого напряжения, как это и осуществлено в схеме на фиг. 1. Благодаря хорошей индуктивной связи между соответствующими частями обмоток низкого и высокого напряжения, возникающие в последних неисправности скажутся и на предохранительном приспособлении, включенном в систему обмотки низкого напряжения.

Аппарат К может работать с установленным по желанию замедлением, при чем продолжительностьзамедления можно сделать зависимой от напряжения таким образом, чтобы длительность выключения была тем короче, чем больше напряжение между точками О и О. Этим может быть предупреждено немедленное выключение трансформатора при незначительных неисправностях в нем; для предварительного же оповещения обслуживающего персонала можно пользоваться автоматическим включением оптических или акустических сигнальных приспособлений.

Если имеется запасной трансформатор, то выклк)чающее приспособление может быть устроено таким образом, чтобы с выключением неисправного трансформатора было с;вязано включение неповрежденного запасного.

Так как магнитодвижущие силы первичной и вторичной систем обмотки находятся в равновесии, то ток в обмотках Nх и Л .г определяется током в обмотках Нх и Нх. При симметричном распределении напряжения в фазах первичной системы обмотки, в фазах вторичной - будет также симметричное распределение напряжения и между нулевыми точками О и О никакого,тока не будет. Диаграмма напряжений для системы обмотки, в которую включен аппарат К, представлена для этого случая на, фиг. 2а, где напряжения между зажимами 1, 2, 3 и О , О представлены соответственно векторами: Oij Оз, Оз О 1) Ozi Os- Такое симметричное распределение напряжений будет также в случае одинакового изменения числа витков в каждой из части Ях, Я2, М обмотки посредством выключателей Ki, К, К. При возникновении внутри трансформатора неисправности, например, при коротком замыкании витка Z, части Hi обмотки

произойдет нарушение симметрии напряжения трех фаз. Вследствие короткого замыкания витка образуется сильное поле рассеяния, которое вызовет падение напряжения в части Hi обмотки и в хорошо связанной с ней инд ктиво части обмотки. Диаграмма напряжений для этого случая представлена на фиг. 26, здесь вектор Oi укорочен, а-Oz и 0s удлинены. Если приложенное высокое напряжение постоянно, то короткое замыкание витка Z в части Я/ обмотки .вызовет изменение распределения напряжений в частях Я1 и Я таким образом, что напряжение на Ях несколько увеличится а на HI-упадет; так что и вектора О, Оз) Оз расположатся как показано на диаграмме напряжений фиг. 2Ь. Как видно из последней диаграммы между нулевыми точками О и О возникает разность напряжений, которая вызовет в аппарате R ток, приводящий его в действие.

Предмет патента.

1.Устройство для селективного предохранения трансформаторов высокого напряжения при возникновении неисправности в самом трансформаторе, характеризующееся тем, что одна система обмотки трансформатора состоит из двух параллельно включенных, замкнутыхотдельно на звезду, соответственно имеющих отдельные нулевые точки ,обмоток, которые на общих магнитных сердечниках помещены друг возле друга таким образом, что каждая из них индуктивно хорошо связана с относящейся к ней по своему положению на магнитном сердечнике частью другой системы обмотки и слабо связана с другой частью этой сйстемы, расположенной на том же сердечнике, и что между обеими выведенными наружу, нулевыми точками первой системы обмотки включен аппарат, который при прохождении тока дейст,вует как предохранительное приспособление, или гтриводит таковое в действие и, в случае надобности, автоматически выключает трансформатор из сети.

2.Устройство согласно п. I, отличающееся тем, что в качестве обмотки предохранительного приспособления используется обмотка низкого напряже1 и трансформатора.

3.Устройство, согласноп. 1, отличающееся тем, что обе параллельно включенные части системы обмотки, использованной в качестве предохранительного приспособления, расположены на общем магнитном сердечнике и пространственно отделены друг от друга.

4.Устройство, согласно п. 1, отличающееся тем, что аппарат,. включенный 1чежду нулевыми точками звезд обеих

параллельных обмоток, работает с устанавлива мым по желанию замедлением.

5.Устройство, согласно п. 4, отличающеся тем, что величина замедления зависит от напряжения, при чем время выключения тем короче, чем больше напряжение между нулевыми точками обмоток низкого Напряжения.

6.Устройство, согласно п. 1, отличающееся тем, что с выключением поврежденного трансформатора связано включение неповрежденного запасного.