Устройство для дифференциальной защиты многообмоточного трансформатора Советский патент 1979 года по МПК H02H3/28 

(54) устройство ДЛЯ ДИФФЕРЁНЦИАЛЬНС ЗАШИТЫ МНОГООБМОТОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Поставленная цель достигается тем, что устройство для дифферемцйальной защиты многообмоточного трансформатора, содержащее 7рансфор)иаторы тока, ко вторичныNf обмотКам которых присоединены преобразователи ток-напряжение, на выходе которых включены формирователь рабочего сигнала, формирователь тормозного сигнала и первый блок сравнения, один из входов которого соединен с выходом.формирователя тормозного сигнала, другой из входов соединен с выходом положительных полуволн формирователя рабочего сигнала, выход отрицательных полуволн которого соединен с одним из входов формирователя тормозного сигнала, а выход переменного сигнала формирователя рабочего сигнала через фильтры первой и второй гармоник и формирователи модуля подключены к первым двум входам второго блока сравнения, третий его вход соединен с оДним из выходов первого блока сравнения, четвертый - с одним из входов первого блока сравнения, а выходы первого и второгоблоков сравнения подключены к логическому элементу И, снабжено блоком компенсации токов небаланса в пределах допустимого диапазона регулирования напряжения, одни входы которого соединены с входами блока сравнения, а другой вход соединен с выходом положительной полуволны формирователя рабочего сигнала, а выход блока компенсации токов небаланса подключен к четвертому входу второго блока сравнения.

На чертеже представлена принципиальная схема одной фазы устройства дифференциальной. sauiHTbi многообмоточного трансформатора I. Вторичные обмотки трансформаторов тока 2 плеч защиты включены на входы преобразователей ток-напряжение 3 устройства дифференциальной защиты. Вь1ходы преобразователей ток-напряжение 3 подключены к входам формирователя рабочего сигнала 4, формироватеЛ я тормозного сигнала 5, первому блоку сравнения б и блоку компенсации токов небаланса 7. Формирователь рабочего сигнала 4 имеет выход переменного сигнала 8, йыход отрицательных полуволн 9 и выход положительных полуволн Ш., Выход переменного сигнала 8 соединен с входами фильтра первой гармоники 11 и фильтра второй гармоники 12 рабочего сигнала. Выходы фильтров-включены на формирователи модулей 13. Выходы этих формирователей модуля соединены с двумя входами второго блока сравнения (компаратор) 14, на третьем входе задается уставка устройства защиты четвёртый вход компаратора 14 соединен с выходом блока для компенсации токов небаланса 7.

Выход отрицательных полуволн 9 формирователя рабочего сигнала 4 соединен с входом формирователя тормозного сигнала 5. Выход положительных полуволн 10 -

4

с входом блока для компенсации тиков небаланса 7. Выходы последнего блока и формирователя тормозного сигнала 5 включены на входы первого блока сравнения 6. Выходы блоков сравнения 6 и 14 соединены с входами логического элемента И 15.

При включении многообмоточного трансформатора под напряжение, когда возможно протекание значительных бросков тока намагничивания, селективная работа устройства обеспечивается следующим образом: напряжения, пропорциональные токам плеч защиты, поступают на входы формирователя рабочего сигнала 4. С выхода переменного сигнала 8 напряжение, пропорциональное

5 дифференциальному току, подается на фильтры первой 11 и второй гармоник 12 рабочего сигнала. Первая и вторая гармоники выпрямляются формирователями модуля 13 и поступают на входы второго блока сравнения 14, где сравниваются и, когда отношение

второй гармоники и первой гармоники первичного тока меньше 0,2, блок сравнения срабатывает (на его выходе появляется сигнал).

Поскольку любых бросков тока намагничивания это отношение всегда больше 0,2, то устройство обеспечивает отстройку от всех видов тока включения.

В нормальном режиме при регулировании напряжения трансформатора под нагрузкой

d на выходе блока для компенсации токов небаланса 7, который является инерционным звеном с ограничением, выделяется выпрямленное и сглаженное напряжение небаланса. Оно подается на входы первого блока сравнения б и второго блока сравнения 14 и

действует на них в сторону несрабатывания. Поскольку процесс регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой происходит медленно (секунды-десятки секунд), напряжение небаланса, вызванное этим регулированием, оказывается всегда скомпенсированным выходным напряжением блока для компенсации тока небаланса 7. Это позволяет повысить чувствительность дифференциальной защиты, не отстраивая ее от токов небаланса за счет регулирования напряже5 ния под нагрузку.

При внутреннем коротком замыкании устройство защиты срабатывает за 20-30 мс, блок для компенсации токов небаланса 7 при этом не успевает оказать свое влияние на работу компараторов. Уровень ограничения сигнала на выходе блока для .компенсации токов небаланса 7 устанавливается соответствующим пределам регулирования напряжения трансформатора. 5 Положительный эффект изобретения заключается в расширении функциональных возможностей и повышении чувствительности защиты, это позволяет отключать поврежденные многообмоточные трансформаторы

на более paiHiefl стадии развития.анлрии. что снижает saTpatbi на- его восстановление.

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты многообмоточного трансформатора, содержащее траксформаторы тока, ко вторичным обмоткам которых присоединены преобразователи ток-напряжение, на выходе которых включены формирователь рабочего сигнала, формирователь тормозного сигнала и первый сравнения, один из входов кеторого соединен с выходом формирователя тормозного.сигнала, другой из входов соединен с выходом положительных полуволн формирователя рабочего сигнала, быход отрицательных полуволн которого соединен с одним нз входов формирователя тормозного сигнала, а выход переменного сигнала формирователя рабочего сигнала через фильтры первой и второй гармоник рабочего сигнала и формирователи модуля подключены к первым двум входлм второго блока сравнения, третий его вход соединен с одним из выходов первого блока сравнения, четвертый -с одним из входов первого блока сравнейия. а выходы первого и второго блоков сравнения подключены к логическому элементу И, 5 отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения чувствительности защиты путем отстройки от токов небаланса, оно дополнительно снабжено блоком компенсации тбков небаланса

д в пределах допустимого диапазона регулирования напряжения, одни входы которого соединены с входами первого блока сравнения, а другой вход соединен с выходом положительной полуволны формирователя рабочего сигнала,, а выход блока компенсаs цни токов небаланса подключен к четвертому входу второго блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Заявка № 203940-24-7, кл. Н 02 Н 3/28. 1972.

2.«Разработка и исследование дифференциального реле на операционных усилителях, изв. ВУЗов-Электромеханика, 1975, № 7.

На отятм.