Устройство для защиты трансформатора напряжения Советский патент 1991 года по МПК H02H7/04 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к распределительным электрическим сетям, работающим с изолированной нейтралью, и предназначено для автоматической защиты от токовых перегрузок трансформаторов напряжения (ТН) при феррорезонансных процессах.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства защиты ТН.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство защиты трансформатора 1 напряжения содержит активное сопротивление 2 в цепи нейтрали первичной обмотки, зашунтированное контактами 3 исполнительного органа, в качестве которого использовано электромагнитное реле 4, подключенное через стабилизатор 5, элемент ВРЕМЯ-ПАМЯТЬ 6, пусковой контакт 7 порогового органа и выпрямитель 8 к обмотке звезда с нулем трансформатора 1.

Параллельно обмотке реле 4 включен свето- диод 9. Комбинированный логический элемент 6 содержит тиристор 10, стабилитроны 11, резистор 12, кондзнсатор 13 и кнопку Сброс памяти 14 и по своему алгоритму работы аналогичен двум логическим элементам ВЫДЕРЖКА ВРЕМЕНИ и ПАМЯТЬ. К обмотке разомкнутый треугольник трансформатора 1 подключен пороговый орган в виде электромагнитного реле 15 через функциональный преобразователь 16, Последний содержит активное сопротивление 17, тиристор 18, диоды 19 и 20, резистор 21 и конденсатор 22.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы напряжение на обмотке разомкнутый треугольник трансформатора 1 равно нулю или столь незначительно, что не вызывает срабатывания блока 16 и реле 15. При этом контакт 7 разо(Л

С

vi ел о о

ON

мкнут, реле 4 обесточено, а его контакты 3 шунтируют сопротивление 2.

При возникновении феррорезонанс- ного режима, вызванного любыми причинами, напряжение на обмотке разомкнутый треугольник возрастает до значения (15- 20Н170-200) В в зависимости от режима. Срабатывает реле 15, замыкая контакт 7, При напряжении 15-30 В тиристор 18 остается запертым и все напряжение прикладывается к обмотке реле 15. При напряжении на обмотке разомкнутый треугольник более 30 В тиристор 18 отпирается и часть полуволны находится в открытом состоянии, шунтируя реле. При этом напряжение на обмотке реле 15 будет определяться моментом отпирания тиристора 18. Поскольку ток отпирания тиристора является величиной фиксированной и не зависит от амплитуды приложенного напряжения, то, следовательно, среднее падение напряжения на тиристоре остается неизменным при изменении входного напряжения в широких пределах, Этим напряжением со стабильной амплитудой заряжается конденсатор 22, сглаживающий пульсации напряжения на обмотке реле 15.

В таком режиме работы в обмотку разомкнутый треугольник включено активное сопротивление 17 последовательно с тиристором 18, выполняющим роль диода. При этом обмотка разомкнутый треугольник в одном полупериоде оказывается замкнутой на сопротивление 17, а в другом-разомкнутой. Такая защита надежно предохраняет трансформатор от резонанса напряжения при включении на холостые шины. Если срыва феррорезонансного процесса не произошло, то через время, порядка 5-10 с, необходимое также для отстройки от отдельных бросков напряжения на обмотке разомкнутый треугольник при неустойчивых дуговых замыканиях на землю, конденсатор 13 зарядится через резистор 12 и замкнутый контакт 7 до напряжения пробоя стабилитронов 11, тиристор 10 откроется и включит стабилизатор 5, от которого питается обмотка реле 4 и светодиод 9.

При этом размыкается контакт, и в цепь нейтрали трансформатора 1 вводится активное сопротивление 2, существенно повышающее эффективность подавления феррорезонансныхявлений.Крометого, наличие или отсутствие напряжения на обмотке разомкнутый треугольник уже не влияет на состояние исполнительного органа, так как тиристор 10 остается включенным и при размыкании контакта 7. Этим предотвращается возникновение пулеметного эффекта и повышается стабильность работы устройства.

Резистор 2 остается включенным в нейтраль трансформатора до тех пор, ока не

будет устранено однофазное замыкание на землю, после чего нажатием кнопки 14 (или подачей соответствующего сигнала по цепям телесигнализации) устройство возвращается в исходное состояние.

0 Ф о р мул а и зоб ретен ия

1.Устройство для защиты трансформатора напряжения с двумя вторичными обмотками, соединенными в разомкнутый треугольник и звезду с введенной нейтраль5 но, нейтраль первичной обмотки которого заземлена через активное сопротивление, содержащее пороговый и исполнительный органы, при этом размыкающий контакт исполнительного органа предназначен для

0 включения параллельно активному сопротивлению нейтрали, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно введены функциональный преобразователь, выпрямитель, элемент

5 ВРЕМЯ-ПАМЯТЬ, стабилизатор, при этом вход функционального преобразователя предназначен для подключения к первому выводу вторичной обмотки трансформатора напряжения, а выход - к входу порогового

0 органа, выход которого объединен с до- полнительным выводом функционального преобразователя и предназначен для подключения к второму выводу вторичной обмотки, вход выпрямителя предназначен для

5 подключения к выводам вторичной обмотки трансформатора напряжения, а его выход подключен к входу элемента ВРЕМЯ-ПАМЯТЬ, выход которого через стабилизатор подключен к входу исполнительного органа,

0 замыкающий контакт порогового органа включен между входом и управляющим входом элемента ВРЕМЯ-ПАМЯТЬ, выход исполнительного органа предназначен для подключения в нейтраль вторичной обмотки

5 трансформатора напряжения.

2.Устройство поп. 1, отличагащее- с я тем, что элемент ВРЕМЯ-ПАМЯТЬ выполнен в виде первого тиристора, анод которого является входом, а катод - выходом

0 элемента ВРЕМЯ-ПАМЯТЬ, к управляющему электроду первого тиристора анодом подключен стабилитрон, катод которого соединен с первой обкладкой первого конденсатора и первым выводом первого резистора,

5 второй вывод которого является управляющим входом элемента ВРЕМЯ-ПАМЯТЬ, к катоду первого тиристора подключена вторая обкладка первого конденсатора.

3.Устройство по п. 1, отличающее, с я тем, что функциональный преобразователь выполнен в виде второго резистора, первый вывод которого является входом функционального преобразователя, второй вывод второго резистора подключен к анодам первого и второго диодов и второго тиристора, катод первого диода через третий резистор соединен с управляющим

электродом второго тиристора, катод которого соединен с первой обкладкой второго конденсатора и является дополнительным выводом функционального преобразователя, вторая обкладка этого конденсатора соединена с катодом второго диода и является выходом функционального преобразователя.

Устройство для защиты трансформатора напряжения относительно к электротехнике предназначено для автоматической защиты от токовых перегрузок трансформаторов напряжения. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Указанная цель достигается путем выполнения двухступенчатой защиты трансформаторов напряжения от .феррорезонансных процессов, а именно функциональным преобразователем, посредством которого в обмотку разомкнутый треугольник включает добавочное активное сопротивление, а в случае неэффективности данного мероприятия с помощью исполнительного органа производится включение в нейтраль первичной обмотки трансформатора напряжения активного сопротивления. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.