УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ ДВУХОБМОТОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА Советский патент 1973 года по МПК H02H7/04 H02H3/28 

1

Изобретение относится к области релейной защиты, а именно к устройствам для защиты двухобмоточных трансформаторов от токов коротких замыканий, содержащим два трансформатора тока, ко вторичным обмоткам которых через промежуточные трансформаторы подключен орган сравнения фаз, орган блокировки от апериодической составляющей и источник оперативного питания.

Известные защиты трансформаторов выполняются на электромеханических реле типа ДЗТ или РНТ. Недостатком этих защит является их сравнительно низкая чувствительность, так как невозможно выполнить за-, щиту с током срабатывания меньше номинального тока защищаемого трансформатора.

Цель изобретения - повысить чувствительность защиты к внутренним коротким замыканиям при двустороннем питании и исключить ложную работу при обрыве токовых цепей.

Для достижения этой цели каждый из промежуточных трансформатров снабжен дополнительной вторичной обмоткой, причем начала обмоток первого промежуточного трансформатора и конец одной из обмоток второго промежуточного трансформатора через схему «ИЛИ подключен к одному из входов органа сравнения фаз, а начала обмоток второго промежуточного трансформатора и конец

другой оомотки первого промежуточного трансформатора через схему «ИЛИ подключены к другому входу органа сравнения фаз, выход которого соединен с органом блокировки от апериодической составляющей, а свободные концы обмоток подключены к источнику оперативного питания.

Схема устройства для защиты двухобмоточного трансформатора изображена на чертеже.

С обеих сторон защищаемого трансформатора / имеются трансформаторы тока 2 и 3, во вторичные цепи которых включены первичные обмотки промежуточных трансформаторов 4 и 5. Во вторичных обмотках 6 и 7 промежуточных трансформаторов устанавливают с помощью резисторов 8 и 9 напряжение, достаточное для срабатывания устройства сравнения фаз нри первичном токе, большем амплитуды установившегося тока холостого хода силового трансформатора. Во вторичных же обмотках 10 и //--при первичном токе, большем амнлитуды номинального тока силового трансформатора. Зажнмы обмоток 6, 10, 11, обращенные в сторону от трансформатора 1, соединены со схемой «ИЛР1 1 (диоды 12, 13, 14), а обмоток 10, II, 7 обращенные в сторону трансформатора /, - со схемой (диоды 15, 16, 17). Вход элемента

связан с первым входом /5 устройства сравнения фаз (УСФ), а выход элемента - со вторым входом 19 УСФ. Устройство сравнения фаз выполнено на транзисторах . Выход 24 УСФ связан со входом устройства блокировки от апериодической составляющей (УБОАС), выполненного на транзисторах .

За наличие сигнала в схеме принят отрицательный потенциал. При внешнем коротком замыкании на оба УСФ поступают отрицательные потенциалы, в один из полунериодов от обмотки 11 через диод 14 на вход 18 УСФ и от обмотки 10 через диод 15 на вход 19 УСФ, а в другой полунериод от обмотки 6 или 10 соответственно через диоды 12 или 13 на вход 18 УСФ и от обмоток 11 или 7 соответственно через диоды 16 или 17 на вход 19 УСФ. Поэтому на выходе 24 УСФ сигнала не будет, а следовательно, и не будет его на выходе 31 УБОАС, т. е. защита не работает. При коротком замыкании в зоне, ограниченной трансформаторами тока 2 и 5, и при наличии двухстороннего питания в каждый из полупериодов тока короткого замыкания сигнал будет только на одном из входов УСФ, т. е. в один из полупериодов отрицательный потенциал поступает на вход 18 УСФ через диоды 12, 13, 14 соответственно от обмоток 6, 10, 11, а к другой полупериод на вход 19 УСФ через диоды 15, 16, 17 соответственно от обмоток 10, 11, 7. Поскольку на выходе 24 УСФ в каждый из полупериодов будет отрицательный потенциал, то УБОАС тоже сработает, т. е. на выходе 31 появится отрицательный потенциал. Так как напряжение на выходе обмоток 5 и 7 устанавливается достаточным для срабатывания УСФ при токах значительно меньще номинального, то этим обеспечивается высокая чувствительность защиты к коротким замыканиям в зоне при двустороннем питании. Поведение защиты при коротком замыкании в зоне и при одностороннем питании аналогично поведению при включении трансформатора на короткое замыкание. В этом случае ток короткого замыкания проходит через один из трансформаторов тока, например 2. Тогда в один из полупериодов отрицательный потенциал обмотки 10 через диод 15 ноступает на вход 19 УСФ, а в другой полупериод отрицательный потенциал от обмотки б через диод 12 (или от обмотки 10 через диод 13) поступает на вход 18 УСФ. На выходе 24 УСФ в каждый

из полунериодов будет отрицательный потенциал, поэтому срабатывает УБОАС, и на выходе 31 также появляется отрицательный потенциал.

При включении трансформатора и отсутствии короткого замыкания в один из полунериодов от обмотки 6 через диод 12 (или от обмотки 10 через диод 13 на вход 18 УСФ поступает отрицательный потенциал, однако в следующий полупериод на входе 19 УСФ отрицательный потенциал отсутствует, так как напряжение в этот полупериод на выходе обмотки 10 недостаточное для срабатывания УСФ. Следовательно, УБОАС не срабатывает, и на его выходе 31 будет положительный потенциал. По этой же причине защита не срабатывает, если включение происходит в тот момент, когда на вход 19 УСФ через диод 15 поступает отрицательный потенциал от обмотки 10.

При обрыве токовой цени в нормальном режиме действие защиты аналогично действию защиты при включении трансформатора и отсутствии короткого замыкания.

Предмет изобретения

Устройство для защиты двухобмоточного трансформатора, содержащее два трансформатора тока, ко вторичным обмоткам которых через промежуточные трансформаторы подключен орган сравнения фаз, орган блокировки от апериодической составляющей и источник оперативного питания, отличающееся тем, что, с целью повыщения чувствительности защиты к внутренним коротким замыканиям при двустороннем питании и исключения ложной работы при обрыве токовой цепи, каждый из промежуточных трансформаторов снабжен дополнительной вторичной обмоткой, причем начала обмоток первого промежуточного трансформатора и конец одной из обмоток второго промежуточного трансформатора через схему «ИЛИ подключены к одному из входов органа сравнения фаз, а начала обмоток второго промежуточного трансформатора и конец другой обмотки первого промежуточного трансформатора через схему «ИЛИ подключены к другому входу органа сравнения фаз, выход которого соединен с органом блокировки от апериодической составляющей, а свободные концы обмоток подключены к источнику оперативного питания.