СПОСОБ ФИКСАЦИИ ТОКА ВКЛЮЧЕНИЯ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА Советский патент 1972 года по МПК H02H7/04 

Изобретение касается реле защиты.

Известен способ фиксации тока включения силового трансформатора на холостой ход, основанный на анализе формы кривой тока.

Устройства, работающие по этому способу, усложняют схему защиты и тем самым снижают ее быстродействие.

Описываемый способ отличается тем, что дважды дифференцируют ток по времени и определяют в момент максимума тока величину отношения второй производной тока по времени к величине этого тока и в случае, если это отношение превышает указанную величину при коротком замыкании, фиксируют режим включения силового трансформатора.

На чертеже приведена блок-схема устройства для осуществления описываемого способа.

Устройство состоит из схемы сравнения 1, дифференцирующих звеньев 2 п 3 п релейного элемента 4.

Сущность предлагаемого способа наиболее просто может быть проиллюстрирована на примере рассмотрения режима включения однофазного трансформатора с сердечником из электротехнической стали на холостой ход при переходе напряжения через пуль с использованием для анализа аппроксимации

характеристики намагничивания степенной функцией:

,-(il3)())+i

где к - коэффициент пропорциональности; ф - потокосцепление;

п - показатель степенной функции, наиболее близко аппроксимирующей реальную характеристику намагничивания в интервале тока от нуля до

его максимального значения.

Амплитуда напряжения па выходе схемы сравнения / при постоянной частоте в первом

приближении пропорциональна только ноказателю п этой функции.

В отличие от короткого замыкания, когда , режим включения сопровождается насыщением его сердечника и выходом на нелинейный участок вольт-амперной характеристики, где показатель степенной функции п значительно больше единицы. Следовательно, и амплитуда напряжения на выходе с.хемы сравнения / в момент максимума тока npi

включении силового трапсформатора на холостой ход значительно больше, чем прн коротком замыкании. Это отличие фиксирует релейный элемент 4 за счет соответствующего выбора уставки срабатывания.

В случае включения трансформатора под напряжение:

(,),

при ф 0, т. е. в момент перехода напряжения через нуль и при аппроксимации характеристики намагничивания указанным выражением, напряжение на выходе схемы сравнения в момент времени () кзг, т. е. в момент максимума тока определяется выражением:

/г 7 N 1 2

()(

i(t)l а)А-( 1,3,5...).

Эта формула получена в случае пренебрежения активным сопротивлением, что вполне допустимо, особенно в первый период после включения силового трансформатора.

Воспользовавшись методом анпроксимации кривой намагничивания стали степенной функцией при , , получим , напряжение на входе релейного элемента 4 равно:

(c.c)Y« 5ш

В другом крайнем случае, когда включение происходит в момент максимума напряжения (т. е. ), значение индукции не превышает 1,4 тл и п немного больше единицы. Напряжение на выходе схемы сравнения равно:

di

ш/; + - -/б7г( 1,2,3...). i(t)

Такое же напряжение на выходе схемы сравнения в момент максимума тока имеет место при синусоидальном токе, напри.мер в режиме короткого замыкания, когда .

Если включение силового трансформатора имеет место при любой другой начальной фазе, то значение коэффициента т лежит в пределах т 1-5, т. е. всегда больше единицы.

Установка релейного элемента 4 должна быть выбрана из условия отстройки от режимов коротких замыканий, когда т :

UC.P.O КнОТИ КцОЗ,

где Кц - коэффициент надежности (1,1-1,2). Таким образом устройство, выполненное по предлагаемому способу, будет четко различать бросок тока включения силового трансформатора от тока короткого замыкания.

Предмет изобретения

Способ фиксации тока включения силового трансформатора на холостой ход, основанный на анализе формы кривой тока, отличающийся тем, что, с целью обеспечения быстродействия заш,иты, дважды дифференцируют ток по времени и определяют в момент максимума тока величину отношения второй производной тока по времени к величине этого тока и в случае, если это отношение превышает указанную величину при коротком замыкании, фиксируют режим включения силового трансформатора.