Устройство для дифференциальной защиты силового трансформатора Советский патент 1978 года по МПК H02H3/28 H02H7/04 

Изобретение относится к релейной защите электрических систем и может применяться для залцкты силовых транс форматоров . По основному авт.св. № 266909 известно устройство дифференциальной защиты силового трансформатора, содержащее промежуточный трансформатор тока, к вторичной обмотке которого подсоединено сопротивление и вьтрями тельный мост, к выходу которого подключены последовательно соединенные формирователь, прямоугольных импульсо инвертор, селектор импульсов по длительности, орган запоминания сигналов, инвертор и выходное реле. Время срабатывания этого устройства определяется временем памяти органа запоминания сигнллов, которое должно превышать длительность периода промышленной частоты, Однако для него характерно недостаточно высокое быстродействие. Целью изобретения является повыше ние быстродействия устройства. Это достигается тем, что в -предло женное устройство между инвертором и выходным реле введен логический элемент и, а между вторым входом упомянутого элемента И и .выходом релейного формирователя прямоугольных импульсов включен логический элемент ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента И. На фиг.1 показана схема предложенного устройства для дифференциальной защиты силового трансформатора; на фиг.2 а и б - временные диаграммы его работы в режимах протекания броска тока намагничивания и тока короткого замыкания в зоне действия защиты. На схеме приняты: следующие обозначения: 1 - релейный формирователь прямоугольных импульсов, 2,3 - инверторы, 4 - селектор импульсов по длительности, 5 - орган запсяиинания сигналов, 6 - выходное реле, 7 - логический элемент ИЛИ, 8 - логический элемент И. Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме (в статическом состоянии) ток на входе реле мал и сигнал на выходе релейного формирователя 1 равен О. Сигналы на выходах инвертора 2, селектора импульсов по длительности 4, органа запоминания сигнала равны , на выходе инвертор4 2 - О 3 Соответственно, равен О -сигнал на выходе элемента И 8 и элемента ИЛИ 7. Выходное реле б не работает, При протекании в силовом трансформаторе броска намагничивающего тока на.выходе релейного формирователя 1 во ,. когда абсолютное значение тока на входе реле превышает уровень сравнения, формируются импульсы. Одновременно появляются паузы на выходе инвертора 2 и происходит сброс селектора 4 импульсов по длительности (на его выходе появляется нулевой сигнал). Длительность пауз на вы.ходе селектора 4 импульсов по длительности больше длительности пауз инвертора 2 на величину уставки по времени срабатывания селектора импульсов по длительности. В момент, когда длительность паузы на. выходе селектора 4 импульсов по длительности превысит время памяти органа 5 запоминания сигналов, на выходе последнего появ ляется сигнал О, а на выходе инвертора 3 (и на соответствующем входе логического элемента И 8) сигнал V1. Так как в это время сигнал на входе элемента ИЛИ 7, связанном с выходом элемента И В, равен О . на выходе элемента ИЛИ сигнал 7 появляется и исчезает одновремен но с появлением и исчезновением сигнала на выходе релейного формирователя 1 прямоугольных импульсов. Поскольку время йамяти ор гана 5 запоминания сигналов устана ливается больше, чем максимальная длительность импульса на выходе ре лейного формирователя при протекан бросков тока намагничивания силово трансформатора, к моменту появлени сигнеипа на входе элемента И .соединенном с инвертором 3, на дру входе,соединенном с выходом логического элемента ИЛИ 7, сигнал уже будет равен О до конца периода С появлением импульса на .выходе селектора 4 импульсов по длительности выходной сигнал органа 5 запоминания сигналов возвращается в состояние 1 на выходе инверто 3 устанавливается Таким образом, к моменту появле ния сигнала Ч на входе логичес кого элемента И 8, связанном с выходом логического элемента ИЛИ 7, сигнал на входе, связанном с выходом инвертора 3 будет равен При протекании бросков намагничивающего тока одновременное появлена обоих входах ние сигнала логического элемента И 8 не имеет места и на его выходе сохраняется сигнал О. Выходное реле б не ботает. При небольших бросках -намагничиающего тока в силовом трансформатое импульсы на выходе релейного формирователя будут короче по длительности. Если при этом длительность пауз на выходе селектора 4 импульсов по длительности окажется меньше времени памяти органа 5 запоминания сигналов, на выходе последйего сохраняется сигнал , а i на выходе логического элемента И 8, связанном с выходом инвертора 3 вообще не появляется/ сигнал что обеспечивает надежное блокирование защиты. При коротком замыкании в зоне действия защиты импульсы на выходе инвертора 2, соответствующие паузам на выходе релейного формирователя 1, короче времени срабатывания селектора 4 импульсов по длительности, благодаря чему на выходе последнего после сброса сохраняется сигнал, равный О. Через время после прихода первого импульса с выхода релейного формирователя 1, равное времени памяти органа 5 запоминания импульсов ПО длительности, происходит его сброс, и на выходе инвертора 3 появляется сигнал .. В этот момент сигнал , присутствующий на обои: входах элемента И 8, появляется на его выходе. С выхода логического эле мента ИВ сигнал поступает на вход выходного реле 6, действующего на отключение повре5({денного трансформатора. Одновременно сигнал :1 поступает на второй вход логического элемента ИЛИ 7, благодаря чему на его выходе сохраняется сигнал , после исчезновения сигнала на выходе релейного формирователя прямоугольных импульсов 1 во время бестоковой паузы. Сигнал на выходе логического элемента И 8 сохраняется непрерывным до тех пор,пока поступает непрерывный сигнал на его вход с выхода инвертора 3, чем обеспечивается надежное срабатывание выходного реле. Логические элементы ИЛИ и 8 могут быть выполнены как с применением диодов и транзисторов, так и логических микросхем. Предложенное устройство позволяег уменьшить время срабатывания дифференциальной защиты по меньшей мере на 25%, что приводит к более быстрому отклонению силового трансформатора от сети при его повреждении, тем самым снижается время нахождения поврежденного трансформатора под напряжением и быстрее прекращается развитие аварии, уменьшаются ее последствия. Снижается также ущерб, связанный с затратами ,на ремонт силового трансформатора, и потери из-за простоя трансформатора, находящегося в ремонте.

5 Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты силового трансформатора по авт.св. 266909, отличающееся тем, что, с целью повышения его быстродействия, между ин6Г

629585

вертором и выходным реле включен логический элемент И, а между вторым входом упомянутого элемента И и выходом релейного формирователя прямоугольных импульсов - логический элемент ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента И.

-1 S I

gл

IZ

UL

ПФиг. 2