Устройство для дифференциальной защиты трансформатора Советский патент 1980 года по МПК H02H3/28 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам реле ной защиты, и может быть использовано для защиты трансформаторов, блоков гене ратор-трансформатор, генераторов и двйггателей. Известны устройства того же назнач& ння, в которых реагирующие реле подключены к вторичным обмоткам промежуто ных насьщающихся транс(: к маторов, первичные обмотки которых подключены к да (|)енциальной цепи защиты tl. Наиболее близким по те хнической сущности и достигаемому эффекту является устройство для ди(})ференциальной защиты трансформатора, содержащее трансформаторы тока,- установленные по концам защищаемого объекта, вторичные обмотки котчзрых соединены по схеме с циркулэрующими токами, тормозной блок, выйолненный в виде промежуточных трансформаторов, первичные обмотки которых нк/ чены в плечи дифференциальной цепи, а втс ичные через согласно соединенные выпрямители подключены к тормозным входам реагирующих органов, и рабочий блок, выполненный на промежуточных. транс({юр- маторах, йе|}Вйчные р мотки которых свазаны с дифференциальной цепью, а вторичные - с рабочими входами реагирук щих органов . Недостатком известного устройства яв.яется неудовлетворительная в ряде . чаев отстройка от внешних коротких замыканий (к.з,) и бросков тока намагничивания (б.т.н.) при включениях транс(}юрматора на холостой ход и, как следствие, недостаточная чувствительность защиты. Целью настоящего изобретения являерся улучшение чувствительности дифференциальной защиты трансформатора. Поставленная цель достигается тем, что в ус-рройстве для дифференциальной защиты трансформатора, содержащем трансформаторы тока, установленные по концам защищаемого объекта, вторичные обмотки которых соединены по схеме с циркулирующими токами, тормозной блок, выполне1Шый в виде промежуточных трансформаторов, первичньге обмотжи которльй; Млйчейы в пле

чи ди{})ф8ревцЕальной цепи, а втгОрйчныге через согласно соединенные выпрямители HbOKradqeHbi к тормозным асрдам реагирую- 5 щих органов, рабочий блок, вьтполненный на йромежутсчиых трансфс маторах, перЮ1чные обмотЕИ которых связаны с дифферешдаапшой цёпйОр а вгорйчные с ра ёочЙЯй Шодами реагйрузйщих сфгаиов, ре о агирующай орган 1кяполнен односнстемным, Бшдё реде.реагйрувэзйего на нест мет рШайё йо ёйсйенва, ирвпе, реагарующе- . го на. cjafM€ST:pH4Ebre но)феждения, а промежуточные ансформатсры рабочего бЛо 15 ка Еаьшопнены в виде -.. четырех ферро магнитных преобразователей трехфазного тока в однофазный, перйачаы© обмоткй первого, третьего и четвертого ферроыа1 Еитяых 1феобц ®Бателей сое{Етае5аа rito схе« 20 MB звезда нервкчные обмоткн второго преофааоватеяя соединены по схеме зиг , первичные обмотхн всехпреобра ,

зователей соейннены . яоследователшо и цойключены К дифференциальной цени. Вто- 25 ричные обмбтки первого и второго преобразоБателёй через.СЁОйй шрямйтели раэ нойолфйьшн зажнмами нрас бейшены к ра

бочему входу репе, реагирующего на не- CHjfejStpiPiHbTB цоврезкдйяЕЯ, вторичнью об з6 ikiOTKH -фетьего и четвертого гфеобраёоваТе лей, через своав&11фа св тли разнопопярйьши заняшамв нрисобдйневы к рабочему Sscuy реле, рейгируйгйеыу на симметричЕ«

йь)Гёйо феждевЕЯ, нра втсгричные о& 35 мотки преобразователя соединены в открытый треуголькяк . В устройство дополнительно введен фильтр третьей гармоники н ;люч9Н между вторичной обмочи кой четвертого нреобразователзн его щ 40

ггрямштшем. 1 .

На фш, 1 акжкшвна нрйнгшпнальквя 9Л(тричесная схема дифферендйальвой sat- щиты двухобмоточного трансфо ш а . на фиг. 2 « р1ас5гределенаенамашнчнйшэ- 45

щих сил по фазам Ереофазойателей двухфазных K.fsa фкг, 3 |фжЕ5даа ои

ределейЕй Егазходаого напряжениг ПЧФ при двухфазных к,, , ;

Как Еокйзано на фнг. 1, ао кондам за- $0 щищаемогр обьекта 1 установлены трано форматоры (ТТ) 2, которые соеда няют- по схемам звееда н треугольник н объедннжот по схеме с акркулнруюншмн токами. Промежуточные трансформаторы 3,55 першгчными обмотками вкл1бчают в цлечи схемы с циркулирующими то|шми. Вторичные обмотки указанньгх промежуточных

трансформаторов черегз согласно соединенные вынр5Ш ители 4 подключают к то)рмоз ньш входам односистемного реагирующего органа, вьшолнешюго в виде двух реле 5, реаг фуйэщнх на несимметр1гчные к.з. и реле 6, рёййгйруйщёго на симметричныед.з

Промежуточные трансформаторы, соединенные с дифферендиалы1Ой цепыо, выно: няют в виде четьфех ферромагнитных-пре образователей трехфазного тока в бдйофазвый. Первичные обмотки первого 7, третьего 8 ,Е четвертого 9 преобразователей со едйняют по схеме звезда, а нервичные обмотки второго ферромапгитного преобразователя 10 соединяют по схеме зигзаг. Первичные обмотки всех ферромагнитных 1феобразоват8лей соединяют последовательно. Вторичные обмотки первого и второго ферромагнитных преобразовате лей через выпрямители 11 присоединяют к рабочим входам реле 12, реагирующих на несимметричные повреждения. Втори ные обмотки третьего и четвертого ферромагнитных преобразователей через свои выпрямители 13 нрисоединяют к рабочему входу реле 14, реагирующего на симмет ричные ощ)еждения. Вторичные обмотки каждого ферромагнитного преобразователя соерин т в отарыть й треуГолышк. Между вте ичной обмоткой четвертого преобразователй и его выпрямителем включают фшштр 15, запирающий третью гармонику тика. Параллельно рабочим и тормознымйЕодам реагирующих органов включают кощх саторы 16 для сглаживания выпрямяёйных токов , и резисторы 17 для регу я ования уставок. Ферромагнитные преоф 6в1йтели с их выпрямителями и рабочие входы реагирующих органов . образуют рабочий бл«ж.

На фиг. 2 первичньге обмотки преобразователей 7, 8, 9 соединены но схеме звезда, первичные обмотки преобразователя 10 - по схеме зигзаг с равным числом витков полуобмоток. Вторичные о&мотки cOetetHeiabi по схеме открытый треуголЕйпеш:.

На фиг. 3 изображена диаграмма, поясняющая принцип определения выходного нащгяжения преобразователей при двухфазHbES к.з. на стефоне звезды и при двух фазном К.З. на стороне /треугольникГ защищаемого трансформатора. При указанных новреждениях, как и при гфугих несим метричных замыканиях, напряжение на одного из преобразователей рассмат ркваемого комплекта защиты обращается В нуль. Параметры преобразователей выбЕН раются таким образом,чтобы в случае трехфазного к.з. BiiyTpn. завдшцаемой . их выходные напряжения были одинаковы, а ток в реагирующем органе равен нулю. Устройство работает следующим образом. При включении защищаемого трансформа под напряжение, сопровождающемся броском тока намагничивания такого вида, когда намагничивающие силы всех .промежуточных трансферы аторов дифференциально цепи содержат апериод аческую слагшэщую5 отстройка реагирующего органа обеснечивается за счет насыщения указанных промё жуточных трансформатсфов, а также за сче включения реагирующих органов на рге нест вт зичных токЬв ферромагнитньгх преобразователей. При отсутствии апериодической слагающей в токе одной . фазы необходй мое заглубление реагирующего органа обео печивается только за счет включения его на разность вторичных токов ферромагнич йых преобразователей. При двухфазных к.з, в защищаемой зо не в зависимости от характера распреде ления токов пощзеждения по фазам срабатывание реагирующего органа обеспечивается либо одаим, либо другим ферромагнит ным преобразователем. .При трехфазном к.з. в защшцаемой зоне ферромагнитный преобразователь является утроителем частоты. Реагирующий орган от симметричных повреждений срабатыёает за счет того, что на, выход четвертого ферромагнитного преобразователя вклю чен запирающий фильтр третьей гармоники. Ток в указанном реагирующем органе при этом равен выходному току третьего фер ромагнитного преобразователя. Реагирующий орган от несимметричных .повреждений не действует при трехфазных к.з., поскольку вторичные токи первого и второго преобразователей ззаимно компенсируются. Наличиефильтра на выходе четвертого Преобразователя не ухудшает отстройку реагирующего органа при бросках тока намагничивания, поскольку в этом случае на шл ходе указанного преобразователя преобла « дает первая гармоника. Отстройка защиты от внещних к.э, обеопечивается за счет торможения РО ариф метической. суммой токов плеч. Формула изобретен.и я 1. Устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее траноформаторы тока, установленные по киядам защищаемого Объекта, вторичные обмотки которых соедЕшены по схеме с диркулирукнщими токами, тормозной блок, выполненный в виде прсймежуточных грансформат ов первичные обмотки которых включены в плечи схемы с циркулирующими токами, а вторичные - через согласно соединенные йьртрямители подключены к тормозным входам реагирующих органов, рабочий блок, выполненный на промежуточных трансформаторах, первичные обмотки которых связаны с дйфферендиальной. цепыо, а вторичные - с рабочими входами реагирующих органов, отличающееся тем, что, с целые повышения чувствительнооти, реагирующий орган выполнен одаосиотемным в виде реле, реагирующего на несимметричные повреждения, и реле, реагирующего на симметричные повреждения, а промежуточные трансформаггоры рабочего блока вьшолне11ьг в виде четырех ферромагнитных преобразователей трехфаз- ного тока в однофазный, первичные обмот ки первого, третьего и четвертого ферромагнитных преобразователей соединены по схеме звезда, первичные обмотки втсхрого ферромагнитного преобразователя со- efj0HeHH по зигзаг, первичные обмотан всех ферромагнитньк преобрааовате- лей соединены последовательно и подключены к дифференциальной цепи, вторичные обмотки первого и второго ф ромагнирных преобразователей через свои ньшрэ мители разнополярными зазкимами присоединены к рабочему вкоду реле, реагирующему йа несимметричные п6 ёжден1ш,(то ричные обмотки третьего и четвертого ферромагЩтных преобразователей через свои выпрямители разнополярнымн аажщамц присредвиены к рабочему входу реле, реаги. рующет о на йесимметрйчные повреждения, . вторичные обмотки третьего и четвертого ферромагнитных преобразователей через С1вои выпрямители разнополярнглми зажимами присоединены к рабочему входу репе, реагирующего на симметричные повреждения, при этом вторичные обмотки каждого ферромагнитного преобразоватетя соедЕпены в открытый треугольник . . 2, Устройство поп. 1,отличаю щ е ё с я тем, что в него дополнительно введен запирающий фильтр третьей гармоники и включен между вторичной обмотЗЕОЙ четвёртого ферромагнитного преобразователя и его выпрямителем.

7738О35 .8

Источники информации,2. Дмитрешсо А. М. ДифференаиальорвЬятые во внимание при экспертизеная защита трансформаторов к авто.1. Авторское свидетельство СССРтрансформаторов. -Электричество,

№ 254727. кл. Н 02 Н 3/28, 1968.1975, № 2.