Устройство для защиты трансформатора, регулируемого под нагрузкой Советский патент 1991 года по МПК H02H3/28 

му входу которого подключен источник постоянного сигнала, и первый умножитель 11, выход которого соединен с инвертирующим входом сумматора 8, а второй вход умножителя 11 соединен с выходом сумматора 5, первый вход которого соединен с выходом датчика 3 напряжения, а второй - с выходом датчика 2 тока и вторым входом второго умножителя 6, первый вход которого соединен с первым входом первого умножителя 11, а выход - с тормозным входом реагирующего органа 7.

Устройство работает следующим образом,

При достаточно больших токах нагрузки

влияние преобразователей напряжения на

Постоянная времени интегратора 9 значительно больше времени, необходимого для отключения КЗ, а скачок рабочего тока I значительно больше скачка тока Ь, поэтому 5 во время КЗ в зоне действия защиты напряжение на выходе сумматора 10 практически не изменяется и сигнал с выхода реагирующего органа действует на отключение.

Диаграммы токов и напряжений при переключении РПН в режиме холостого хода печного трансформатора и при возникновении внутреннего КЗ и режима холостою хода приведены на фиг. 3.

Рассмотрим работу устройства в режиме

10

выходные величины сумматоров 5 и 8 не- 15 холостого хода трансформатора при умень- значительно и изменение коэффициента тор-шении Us на 1 ступень Поскольку Ь-О, то

пропорциональность между Ь и Ь отсутствует, однако это практически не влияет на работу устройства, так как токи малы и выходные сигналы сумматоров 5 и 8 определяются напряжениями DI и U2. Последующая работа устройства происходит так же, как и при больших токах нагрузки. При увеличении тока нагрузки ложная работа устройства исключена, так как множитель

можения схемы осуществляется с помощью токов Ь и Ь. На фиг. 2 приведены диаграммы работы устройства при больших токах нагрузки для режимов переключения РПН, сбросы нагрузки и КЗ в зоне действия устройства.

пропорциональность между Ь и Ь отсутствует, однако это практически не влияет на работу устройства, так как токи малы и выходные сигналы сумматоров 5 и 8 определяются напряжениями DI и U2. Последующая работа устройства происходит так же, как и при больших токах нагрузки. При увеличении тока нагрузки ложная работа устройства исключена, так как множитель

Рассмотрим работу устройства при переключении РПН на одну ступень, сопровождающемся увеличением вторичного на- j,5 на первом гходе умножителя 1 I по-поежнему пряжения. При этом будем полагать, что пропорционален коэффициенту трансформа- первичное напряжение Oi не меняется. При ции. таком переключении происходит увеличение

тока , в (I-f-ДЦ,) раз, а тока Ь - в ()2 раз, где А Ц, - относительное изменение

Использование устройства для защиты трансформатора с РПН позволяет повысить чувствительность защиты к внутренним коUa, т. е ток I: возрастает в большей мере 30 ротким замыканиям за счет уменьшения тока

Сразу после скачкообразного изменения обоих токов напряжение на первом входе умножителя 11 (фиг. 1) практически не меняется, скачок тока Ь передается через умножитель 11 на инвертирующий вход сумматора S Однако на его схммирукмцем 35 восстановление, входе, как указывалось, имеет место еще больший положительный скачок тока Ь. На выходе сумматора 8 возникает положительный скачок напряжения (фиг. 2), который интегрируется с помощью интегратора 9 40 и через сумматор 10 осуществляет постепенное увеличение множителя на первом входе умножителя 11. Переходный процесс завершается после того, как выходное напряжение сумматора 8 станет равным нулю.

срабатывания. Благодаря этому можно выявлять повреждения защищаемого оборудования на более ранних стадиях развития аварии, что снизит степень разрушения оборудования и уменьшит затраты на его

Формула изобретения

Устройство для защиты трансформатора, регулируемого под нагрузкой, содержащее первый и второй датчики тока, предназначенные для подключения соответственно к обмоткам высшего и низшего напряжения трансформатора, выход первого датдля чего множитель на первом входе умно- 45 чика тока соединен с рабочим входом реажителя 11 возрастает в (I+АЦ.) раз, т. е. устанавливается пропорциональным коэффициенту трансформации силового трансформатора. Поскольку процесс регулирования происходит медленно (через 0,5-2 с), а

тирующего органа и с первым входом первого сумматора, к выходу которого подключены последовательно соединенные интегратор, второй сумматор, к второму входу которого подключен источник постоянного

значение MJ невелико (обычно не более 50 напряжения, первый умножитель, третий

0,5-2%), то величина торможения защиты на выходе умножителя своевременно возрастает, обеспечивая ее блокировку Режим сброса и наброса нагрузки приводит к пропорциональному изменению токов высокой

сумматор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, дополнительно введены первый и второй датчики напряжения, предназначенные для установки соответственно на стороне низшего и высшего

и низкой сторон печного трансформатора, 55 напряжения трансформатора, и второй умнопоэтому сигнал на выходе сумматора 8 остается равным нулю и напряжение на выходе интегратора 9 не изменяется.

житель, при этом выход первого датчика напряжения соединен с вторым входом первого сумматора, к инвертирующему входу

Постоянная времени интегратора 9 значительно больше времени, необходимого для отключения КЗ, а скачок рабочего тока I значительно больше скачка тока Ь, поэтому во время КЗ в зоне действия защиты напряжение на выходе сумматора 10 практически не изменяется и сигнал с выхода реагирующего органа действует на отключение.

Диаграммы токов и напряжений при переключении РПН в режиме холостого хода печного трансформатора и при возникновении внутреннего КЗ и режима холостою хода приведены на фиг. 3.

Рассмотрим работу устройства в режиме

холостого хода трансформатора при умень- шении Us на 1 ступень Поскольку Ь-О, то

холостого хода трансформатора при умень- шении Us на 1 ступень Поскольку Ь-О, то

пропорциональность между Ь и Ь отсутствует, однако это практически не влияет на работу устройства, так как токи малы и выходные сигналы сумматоров 5 и 8 определяются напряжениями DI и U2. Последующая работа устройства происходит так же, как и при больших токах нагрузки. При увеличении тока нагрузки ложная работа устройства исключена, так как множитель

на первом гходе умножителя 1 I по-поежнему пропорционален коэффициенту трансформа- ции.

на первом гходе умножителя 1 I по-поежнему пропорционален коэффициенту трансформа- ции.

Использование устройства для защиты трансформатора с РПН позволяет повысить чувствительность защиты к внутренним ко ротким замыканиям за счет уменьшения тока

восстановление,

срабатывания. Благодаря этому можно выявлять повреждения защищаемого оборудования на более ранних стадиях развития аварии, что снизит степень разрушения оборудования и уменьшит затраты на его

восстановление,

Формула изобретения

Устройство для защиты трансформатора, регулируемого под нагрузкой, содержащее первый и второй датчики тока, предназначенные для подключения соответственно к обмоткам высшего и низшего напряжения трансформатора, выход первого даттирующего органа и с первым входом первого сумматора, к выходу которого подключены последовательно соединенные интегратор, второй сумматор, к второму входу которого подключен источник постоянного

сумматор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, дополнительно введены первый и второй датчики напряжения, предназначенные для установки соответственно на стороне низшего и высшего

напряжения трансформатора, и второй умножитель, при этом выход первого датчика напряжения соединен с вторым входом первого сумматора, к инвертирующему входу

которого подключен выход первого умножителя, выход второго датчика напряжения и выход второго датчика тока соответственно соединены с первым и вторым выходами третьего сумматора, выход которого под ключей к первому входу первого умножителя, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора и первым вхс/юм второго умножителя, второй вход которого соединен с выходом второго датчика тока, а выход - с тормозным входок. реагирую щего органа.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защити, и может быть использовано для защиты трансформаторов, содержащих устройства регулирования под нагрузкой, в частности для трансформаторов, питающих дуговые сталеплавильные печи (печных трансформаторов). Целью изобретения явля ется повышение чувствительности. Это достигается тем, что в устройство для защиты трансформатора, регулируемого под нагрузкой, содержащее первый и второй преобИзобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты, и может быть использовано для защиты трансформаторов, содержащих устройства регулирования под нагрузкой (РПН). в частности трансформаторов, питающих дуговые сталеплавильные печи (печных трансформаторов) . Целью изобретения является повышение чувствительности устройства. На фиг 1 приведена блок-схема устройства для защиты трансформатора с РПН; на фиг 2 ч 3 - диаграммы его работы. разователи тока, выход первого из ко то pi- соетинен с рабочим входом реагирующего органа и неинвертирующим входом трсх- входов )го сумматора, к выходу которого подк- -шены последовательно соединенные интегратор и двухвходовый сумматор, к вто рому входу которого подключен источник постоянного сигнала и первый множителл. выход которого соединен с инвертирующим входом тречвходового сумматора, дополнительно введены первый и второй преобразователи напряжения, второй двухвходовый сумматор и второй умножитель. Выхот второю преобразователя напряжения сое динен с вторым неинвертирующим входом трехвходового сумматора, а выход первого преобразователя напряжения через второй двухвходовый сумматор - с вторым входом первого умножителя, первый вход которого соединен с первым входом второго умножи теля. Второй вход второго умножителя соединен с выходом второго преобразователя токов и вторым входом второго двухвхо дового сумматора, а выход второго умножителя - с тормозным входом реагирующего органа 3 ил Устройство содержит датчики 1 ч 2 тока. датчики 3 и 4 напряжения, сумматор 5 умножитель 6, реагирующий орган 7. о м матор 8, интегратор 9, счмматор 10, умножитель 11 В устройстве для защиты трансформ; тора с РПН (фиг. 1) выход датчика 4 на пряжения соединен с неинвертирующим нчо дом сумматора 8. а выхоч датчика I тока с рабочим входом реагирующего ор ана 7 и первым входом сумматора 8. к выход-, сумматора 8 подключены noi ледоватедьно сосди ненныс- интегратор 9. сумматор 10 к нтг. (Л о ГчЭ 4 сд оо 00

Откл.

Фиг.1

Переключение

РЧНКЗ 6 мне

Hi