Устройство для защиты понижающего трансформатора с односторонним питанием Советский патент 1988 года по МПК H02H7/04 

О/пкл.

4;ik 4ib

сл

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите трансформаторов, и может быть исползовано для защиты трансформаторов с односторонним питанием, н&пример, пнижающих блочных трансформаторов, блоков -генератор-трансформатор, генераторов при коротких замыканиях.

Целью изобретения является повыш ние чувствительности устройства.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства .для защиты пони- жающего трансформатора с односторонним питанием; на фиг.2 - структур- ная схема блока тормозного сигнала.

Устройство для защиты понижающег трансформатора с односторонним питанием содержит трансформаторы 1 и 2 тока, первый 3 и второй 4 согласу щие промежуточные трансформаторы, фильтр 5 промьгашенной частоты, первый преобразователь 6 сигналов, первый дифференцирующий элемент 7, фильтр 8 высгаих гармоник , второй преобразователь 9 сигналов, второй дифференцирующий элемент 10, блок

11анцапфного переключателя, блок

12тормозного сигнала, третий преобразователь 13 сигналов, третий ди ференцирующий элемент 14, выпрямитель 15, блок 16 ЗАПРЕТ, пороговы элемент 17, выходной блок 18. Блок

}2 тормозного сигнала содержит ключ

19 и одновибратор 20.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы под действием тока нагрузки во вторичных обмотках трансформаторов 1 и 2 тока протекают токи, ..которые в промежуточных трансформаторах 3 и 4 соответственно преобразуются в напряжение, С выхода первого промежуточг ного .трансформатора 3 .;переменное синусоидальное напряжение поступает через фильтр 5 промышленной частоты в котором из напряжения выделяется первая гармоника, на преобразователь 6 сигналов, где происходит пре образование напряжения переменного тока в постоянное. Первый дифференцирующий элемент 7 пропускает тольк переменную составляющую напряжения и поэтому сигнал на разрешающем вхо де блока 16 ЗАПРЕТ отсутствует.

С выхода второго промежуточного трансформатора 4 напряжение переменного тока подается на третий преоб

разователь 13 сигналов, в котором также напряжение переменного тока преобразуется в постоянное, так как третий дифференцирующий элемент 14 также пропускает только переменную составляющую напряжения, то на третьем запрещающем входе блока 14 ЗАПРЕТ подключенном через вьтрямитель 15 к выходу дифференцирующего элемента 14, сигнал отсутствует.

При увеличении тока нагрузки и внешних коротких замыканиях в силовой цепи появляется апериодическая составляющая тока и поэтому на выходах преобразователей 6 и I3 сигналов происходит изменение уровня . напряжения от меньших значений к большим, -вследствие чего на выходах первого и третьего дифференцирующих элементов 7 и 14 появляются ..короткие импульсы напряжения. Однако на выходе блока 16 ЗАПРЕТ остается нулевой потенциал, так как напряжение с выхода третьего дифференцирующего элемента 14 через выпрямитель 15 поддается на запирающий вход блока ЗАПРЕТ.

Если короткое замыкание происходит в силовом трансформаторе и импульс напряжения образуется только на выходе гервого дифференцирующего элемента 7, то на разрешающий вход блока 16 .АПРЕТ подается сигнал, приводящий к срабатьгоанию последнего. С выхода блока 16 ЗАПРЕТ напряжение поступает на пороговый элемент 17, представляющий собой детектор пересечения нулевого уровня, а с выхода последнего сигнал с фиксированной амплитудой подается на выходной блок 18, с выхода которого напряжение подается в цепь отключени коммутационного аппарата. Для исключения ложных срабатываний защиты при бросках тока намагничивания в схму устррйства введены фильтр 8 высг ших гармоник, преобразователь 9. сигг налов и дифференцирующий элемент 10. При бросках тока намагничивания в силовой цепи появляется апериодическая составляюп;ая тока, содержащая в себе первую и высшие гармоники тока, вследствие чего на выходах первого и второго дифференцирующих элементов 7 и 10 появляются короткие импульсы напряжений. Однако срабатыг вания блока 16 ЗАПРЕТ не происхо- дит так как с выхода дифференцирую.3

щего элемента IО сигнал подается на его запирающий вход. Блок 12 формирует тормозной сигнал в режиме переключения устройства регулирования напряжения под нагрузкой (БПН) Данный блок работает следующим образом. При переключении переключателя I1 поступает сигнал, запускающий одно- вибратор 20, В момент переключения устройства РПН в силовой цепи с питающей стороны трансформатора возникает бросок тока, вследствие чего на выходе блока 6 появляется сигнал, поступающий на силовой вход ключа 19 блока 12. При срабатьгеании одновиб- ратора 20 ключ 19 открьгоается и на второй запрещающий вход блока 16 ЗАПРЕТ поступает тормозной сигнал запрещающий отключение коммутационного аппарата. Время работы одновиб- ратора выбирается большим постоянной времени дифференцирующего элемента 7 для исключения ложного срабатывания защиты.Выпрямитель 15 предназначен для срезания сигнала отрицательной полярности, возникающего на выходе дифференцирующего элемента 14 при переходе уровня напряжения на выходе преобразователя сигналов 13 от больщей величины к меньщей. Для исключения ложного срабатывания защиты постоянная времени второго 10 и третьего 14 дифференцирующих элементов выбирается несколько больще постоянной времени первого дифференцирующего элемента 7,

Предлагаемое устройство для защиты понижающего трансформатора с односторонним питанием может быть использовано и для защиты трансформатора, содержащего несколько вторичных обмоток. При этом на каждую вторичную обмотку устанавливается трансформатор тока, а в схему устройства добавляется промежуточный трансформатор, преобразователь сигналов, дифференцирующий элемент и вьтрями- тель. При этом соответственно увеличивается количество запрещающих входов блока ЗАПРЕТ.

Формула изобрет ения

1. Устройство для защиты понижающего трансформатора с односторонним питанием, содержащее предназначенные для установки на выводах силового

44915

трансформатора трансформаторы тока, вторичные обмотки которых подключены к входам согласующих промежуточных трансформаторов, выход первого промежуточного трансформатора соединен с входами фильтров промышленной частоты и высгаих гармоник, выходы которых подключены к входам гервого и 10 второго преобразователей сигналов соответственно, первый дифференцирующий элемент, вход которого подключен к выходу первого преобразователя сигналов, блок анцапфного переклю- 15 чателя, входные зажимы которого подключены к регулировочной обмотке силового трансформатора, третий преобразователь сигналов, вход которого соединен с выходом второго промежу- 20 точного трансформатора,, элемент

ЗАПРЕТ, пороговый элемент, выходной блок, отличающееся . тем, что, с целью повышения чувствительности, дополнительно введены два 25 дифференцирующих элемента, блок тормозного сигнала, выпрямитель, выход первого дифференцирующего элемента подключен к разрешающему входу блока ЗАПРЕТ, вход второго дифференцирую- 30 щего элемента подключен к выходу втог рого преобразователя сигналов, а выход - к первому запрещающему входу блока ЗАПРЕТ, к выходу первого преобразователя сигналов подключен пер- 35 вый вход блока тормозного сигнала, второй вход которого соединен с выходом блока анцапфного переключателя а вь код - ,-с вторым запрещающим входом блока ЗАПРЕТ, выход третьего 0 преобразователя сигналов через трет тий дифференцирущщий элемент и выпрямитель подключены к третьему запрещающему входу блока ЗАПРЕТ, выход котррого через пороговый эле- 5 мент соединен с входом выходного блока,

2., Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что блок тор0 мозного сигнала выполнен в виде одновибратора и ключа, силовой вход ключа подключен к выходу первого преобр азователя сигналов, а вы- ход - к второму запреща )щему входу

5 блока ЗАПРЕТ i вход одновибратора подключен к выходу блока анцапфного переключателя, а выход соединен с. управляющим входом ключа.

От блока 6

W

Н5локу16

Изобретение относится к области электротехники, а именно к релейной защите трансформаторов. Цель изобретения - повыгаение чувствительности устройства. Цель достигается тем, что сигнал об изменении первичного тока от трансформатора тока 1 через фильтр промьпнленной частоты 5, первый преобразователь сигналов 6 и первый дифференцирующий элемент 7 подается через элемент ЗАПРЕТ 16 на пороговый элемент 17, которьш при достижении уставки срабатывания через выходной блок 18 отключает трансформатор. На запрещающие входы элемента ЗАПРЕТ 16 сигналы подаются: при увеличении тока нагрузки от трансформатора тока 2, при броске тока намагничивания от фильтра высших гармоник 8, при регулировке коэффициента трансформации трансформатора от блока переключения 11. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с (Л

О/п5локо и

20

Фиг. г