I
Изобретение относится к технике релейной защиты энергосистем, а именно к релейной защите блочных трансформаторов.
В общем случае дифференциальная защита трансформатора должна быть отстроена от протекающих в дифференциальной цепи токов в режимах, внешних коротких замыканий, при включении защищаемого трансформатора на холостой ход или при восстановлении напряжения после отключения внещних коротких замыканий, а также в режиме перевозбуждения. Режим перевозбуждения возникает вследствие превышения индукцией в магнитопроводе трансформатора номинального значения и сопровождается ростом тока намагничивания, который может привести к ложным срабатываниям дифференциальной защиты. Рост индукции происходит при повыщении напряжения или при снижении частоты. Первое может иметь место на сетевых трансформаторах, второе - на блочных.
Известны устройства дифференциальной защиты, обеспечивающие несрабатывание в режиме перевозбуждения силового трансформатора вследствие повышения напряже- .
ния. Так, например, устройство 1 имеет торможение, когда величина напряжения, приложенного к одной из обмоток, превышает номинальное значение. В этом устройстве либо формируется тормозной сигнал, пропорциональный величине превышения напряжением номинального значения, либо фиксируется факт превыщения напряжения и формируется постоянный тормозной сигнал. Такое устройство не обеспечивает несрабатывание в режиме перевозбуждения блочного трансформатора на сниженной частоте, например в режиме пуска или останова генератора блока.
В целом ряде других устройств дифференциальных защит используется то обстоятельство, что при перевозбуждении ток содержит нечетные гармоники, в частности пятую, и не содержит четных гармоник. В этих устройствах для торможения используется пятая гармоника, отфильтрованная из дифференциального сигнала или из токов плеч защиты 2.
В качестве прототипа можно принять устройство дифференциальной защиты 3. В котором для отстройки от токов небаланса при включениях трансформатора под напряжение используется вторая гармоника дифференциального тока, а при перевозбуждении - пятая гармоника. Вторая и пятая гармоники выделяются полосовыми фильтрами. Тормозной сигнал, пропорциональный второй и пятой гармоникам, сравнивается с рабочим сигналом, пропорциональным дифференциальному току. При определенном содержании в дифференциальном токе второй и пятой гармоник происходит загрубление защиты. Этот же тормозной сигнал предназначен и для отстройки защиты при перевозбуждении на сниженной частоте. Недостаток этого устройства состоит в том, что в процессе снижения частоты может отсутствовать тормозной (:игнал. Так, например, при снижении частоты от номинальной, равной 50 Гц, до значений 25 и 16, 7 Гц частота настройки фильтра 100Гц соответствует в первом случае четвертой, а во втором щестой гармоникам, отсутствующим в токе возбуждения. Частота настройки фильтра 250 Гц соответствует в первом случае десятой гармонике, также отсутствующей в дифференциальном сигнале, а во втором случае пятнадцатой гармонике, имеющей незначительную величину. Поскольку сигналы, соответствующие частотам настройки фильтров, формирующих тормозной сигнал, могут принимать нулевые значения, их нельзя использовать для отстройки защиты в режиме перевозбуждения при снижении частоты возбуждающего напряжения в щироком диапазоне. Вследствие конечного затухания фильтров на частотах, отличных от резонансной, тормозной сигнал, например, на частоте 25 Гц обуславливает загрубление устройства защиты-прототипа в 1,5 раза, в то время как величина индукции достигает двукратного значения (при номинальном напряжении питания), S ток намагничивания может превысить I па ;vi а i п п м ri Dо. п ri л ivj 11 ut D ui n i ij 11 v минальный ток. Таким образом, загрубление устройства может оказаться недбстаточным для обеспечения отстроенности. Кроме того, отсутствует возможность регулирования величины загрубления устройства. Целью изобретения является повыщение селективности путем обеспечения отстроенности дифференциальной защиты от токов небаланса в режиме перевозбуждения трансформатора при снижении частоты возбуж-. дающего напряжения. Указанная цель достигается тем, что в устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащем трансформаторы тока, вторичные обмотки которых соединены между собой дифференциально и подключены к входам последовательно соединенных элементов формирования рабочего сигнала и торм.озного сигнала, пропорционального второй гармонике, выходами подключенных к элементу сравнения с выходным элементом, введены фильтр нижних частот, пропускающий сигнал ы с частотой ниже номинальной, и дополнительный элемент формирования тормозного сигнала, причем вход фильтра нижних частот включен последовательно в цепь элементов формирования рабочего и основного тормозного сигналов и подключен к вторичным обмоткам трансформаторов тока, а выход через дополнительный элемент формирования тормозного сигнала подключен к дополнительному тормозному входу элемента сравнения. На чертеже приведена блок-схема, устройства, которое предназначено для защты от внутренних повреждений двухобмоточного трансформатора 1, к одной из обмоток которого подключен генератор 2. Трансформаторы тока 3 и 4 установлены с обеих сторон трансформатора 1, а их вторичные обмотки включены дифференциально по схеме на циркуляцию токов. В дифференциальную цепь включены последователь но элемент 5 формирования рабочего сигнала, элемент 6 формирования тормозного сигнала и фильтр 7 нижних частот. Фильтр нижних частот подключен через элемент 8 формирования тормозного сигнала к тормозному входу элемента сравнения 9. К другому тормозному входу элемента сравнения подключен элемент 6 формирования ... тормозного сигнала, а к рабочему входу - элемент формирования рабочего сигнала. Выход элемента сравнения подключен к выходному элементу 10. Элемент 6 формирования тормозного сигнала предназначен для отстройки устройства от бросков тока намагничивания при включении защищаемого трансформатора 1 на холостой ход или при восстановлении напряжения после отключения внещ, ™ коротких замыкании, выделяет из дифференциального тока вторую гармонику, формирует сигнал, пропорциональный указан ой гармонике, и подает его на тормозной вход элемента сравнения 9. Фильтр ниж элемент 8 формирования тормозного сигнала предназначены для отстройки устройства при протекании тока намагничивания в режиме перевозбуждения, возникающем при снижении частоты (при пусках, остановках и наладочных испытаниях блочных генераторов). Фильтр нижних частот пропускает сигналы с частотой ниже номинальной, например ниже 90% номинального значения, а элемент 8 формирования тормозного сигнала формирует сигнал, пропорциональный этим частотам, и подает его на дополнительный тормозной вход элемента 9. Элемент сравнения производит алгебраическое суммирова
