Устройство для защиты от перегрузки силового трансформатора Советский патент 1989 года по МПК H02H7/04 

Изобретение относится к технике релейной зашиты энергетических установок и может быть использовано для защиты силовых трансформаторов от перегрузки.

Целью изобретения является повышение надежности функционирования путем осуществления контроля перегрузки силового трансформатора токами высших гармонических составляющих.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для защиты силового трансформатора от перегрузки.

Устройство для защиты силового трансформатора 1 от перегрузки содержит: первое реле тока 2, включенное в цепь трансформатора тока 3 защиты от коротких замыканий, первый элемент 4 задержки на срабатывание, к входу которого подключен выход первого реле тока 2, первое и второе фильтр-реле 5 и 6, первый 7 и второй 8 элементы ИЛИ, второе реле тока 9, второй 10 и третий 11 элементы задержки на срабатывание, элемент И 12, выключатель 13. При этом входы двух фильтр-реле 5 и 6, а также второго

4ь.

00s

00

СЛ

4

оо

314

реле тока 9 соединены с вторичной обмоткой трансформатора тока 3, выходы обоих фильтр-реле 5 и 6 подключены к второму логическому элементу ИЛИ 8 последовательно соединенному с вторы элементом 10 задержки на срабатывание, а выход второго реле тока 9 под |ключен к третьему элементу 11 задерж |ки на срабатывание. Выходы второго МО и третьего 11 элементов задержки подключены к элементу И 12, соединенному с вторым входом первого логического элемента ИЛИ 7, к первому входу которого подключен выход первого элемента задержки 4. Выход первого элемента ИЛИ 7 подключен к выключателю 13.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме контакты фильтр-реле 5 и 6, первого 2 и второго 9 реле тока разомкнуты. В связи с необходимостью отстройки от кратковременных перегрузок и коротких за- мыканий первый 4, второй 10 и третий 11 элементы задержки рассчитаны на длительное прохождение тока.

При синусоидальном токе в обмотках трансформатора 1 защита от перегрузки обеспечивается при помощи первого реле тока 2, первого элемента задержки 4 и первого элемента ИЛИ 7. Уставка срабатывания пускового органа первого реле тока 2 выбирается из условия отстройки от номинального действующего значения тока трансформатора 1. При срабатывании первого реле тока 2 его контакты замыкают цепь первого элемента задержки 4. По истечении установленной выдержки времени первый элемент задержки подает сигнал на первый вход первого логического элемента ИЛИ 7. Перегрузка трансформатора 1 допустима в течение некоторого вре

мени, достаточного для того, чтобы персонал принял меры к разгрузке. Поэтому при поступлении сигнала на вход второго элемента ИЛИ 8 данный элемент в зависимости от условий эксплуатации трансформатора подает импульс на сигнал, на разгрузку или на отключение выключателя 13.

При несинусоидальном токе в обмотках трансформатора 1 в результате действия поверхностного эффекта и эффекта близости сопротивление обмоток| резко увеличивается, что приводит к

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

выделению дополнительных потерь активной мощности, повышению температуры обмоток сперх предельного значения, преждевременному старению их изоляции и сокращению срока службы трансформатора 1. Таким образом,при несинусоидальнои кривой тока перегрев изоляции обмоток может возникнуть и тогда, когда действующее значение тока не превышает номинального тока трансформатора. Поэтому при наличии высших гармоник в питающей сети действующее значение тока не может служить достаточным критерием перегрузки трансформатора 1 и в предлагаемом устройстве, наряду с защитой от перегрузки, вызываемой повышением действующего значения тока сверх номинального действующего значения, предусматривается защита обмоток трансформатора 1 от перегрева, обусловленного протеканием в них высших гармоник тока. Эта защита обеспечивается путем введения двух фильтр- реле 5 и 6, настроенных на частоты высших гармонических составляющих, преобладающих в кривой тока. Таким образом, фильтр-реле 5 и 6 обеспечивают анализ уровня амплитудных значений двух высших гармонических составляющих, преобладающих в спектре тока обмоток, и срабатывают в случае превышения высшими гармоническими составляющими (или хотя бы одной из них) установленных уровней амплитудных значений. Фильтр-реле 5 и 6 (или одно из них), сработав,замыкает цепь второго элемента задержки 10 и подает сигнал на первый вход логического элемента И 12. Для обеспечения нормального теплового режима трансформатора 1 при наличии в сети высших гармоник необходимо, чтобы трансформатор 1 работал с пониженным коэффициентом загрузки. Поэтому в предлагаемое устройство вводится второе реле тока 9, реагирующее на действующее значение тока трансформатора 1. Уставка срабатывания этого реле выбирается в зависимости от конкретного спектра тока и допустимого при этом коэффициента загрузки трансформатора 1. Таким образом, чем ниже уровень высших гармоник в сети,тем выше будет уставка второго реле тока 9, при этом она всегда остается ниже уставки первого реле тока 2.

При срабатывании второго реле тока 9 и по истечении установленной выдержки времени третьего элемента задержки 11 на второй вход логического элемента И 12 поступает сигнал. При одновременном наличии сигналов на первом и втором входах логического элемента И 12 на второй вход первого логического элемента ИЛИ 7 поступает сигнал, действие которого аналогично действию сигнала, поступающе- го на первый вход элемента ИЛИ 8, благодаря чему и происходит достижение поставленной цели.

15 и второго фильтр-реле тока объединены и Подключены к упомянутому выходу измерительного трансформатора тока, выходы первого и второго фильтр-реле тока подключены соответственно к пер-

Формула изобретения

Устройство для защиты от перегрузки силового трансформатора, содержащее выключатель и измерительный транс-2Q вому и второму входам второго эле- форматор тока с выводами для подклю-мента ИЛИ, выход которого через втового элемента ИЛИ, выход которого подключен к отключающему входу выключателя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности функционирования путем осуществления контроля перегрузки силового трансформатора токами высших гармонических составляющих, дополнительно введены второе реле тока, первое и второе фильтр-реле тока, второй и третий элементы задержки на срабатывание, элемент И и второй элемент ИЛИ, входы второго реле тока, первого

5 и второго фильтр-реле тока объединены и Подключены к упомянутому выходу измерительного трансформатора тока, выходы первого и второго фильтр-реле тока подключены соответственно к пер-

вому и второму входам второго эле- мента ИЛИ, выход которого через вто

Изобретение относится к технике релейной защиты и предназначено для защиты силового трансформатора от перегрева его несинусоидальным током. Целью изобретения является повышение надежности функционирования защиты от перегрузки, осуществляемое путем контроля перегрузки силового трансформатора токами высших гармонических составляющих. Для достижения этой цели в максимальную токовую защиту с выдержкой времени дополнительно введен канал с током срабатывания меньше, чем ток срабатывания максимальной токовой защиты, и имеющий контроль величины токов по двум заранее выбранным частотам гармонических составляющих тока, наиболее характерных для данной сети. При превышении заданного порога любой из этих составляющих (или обеими составляющими) в действие вводится этот дополнительный более чувствительный канал токовой защиты от перегрузки. 1 ил.

чения в цепь силового трансформатора, первое реле тока, вход которого подключен к выходу измерительного трансформатора тока, первый элемент задержки на срабатывание, вход которого подключен к выходу первого реле тока, а выход - к первому входу перрой элемент задержки на срабатывание подключен к первому входу элемента И, к второму входу которого через третий элемент задержки на срабатывание подключен выход второго реле тока, а выход элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ.