Устройство для дифференциальнойзАщиТы ТРАНСфОРМАТОРОВ C TOPMO-жЕНиЕМ Советский патент 1981 года по МПК H02H3/28 

1

Устройство относится к электротехнике, а именно к разделу релей-. ной защиты трансформаторов.

Известны устройства для дифференциальной защиты трансформаторов, у которых повышенная отстройка от токов небаланса при внешнрк коротких замыканиях и бросков тока намагничивания , при включении на холостой ход трансформатора и восстановлении напряжения после отключения внешних коротких замыканий, достигается за счет применения быстронасыщающихся трансформаторов тока, например серийно выпускаемые реле РНТ-560 и ДЗТ-10.

Отстройка от бросков тока намагничивания и токов небаланса при внешних коротких замыканиях, содержащих апериодическую составляющую, достигается в них за счет насыщения быстронасыщающихся трансформаторов тока. Отстройка от периодических токов небаланса при внешних коротких замыканиях достигается за счет подмагничиванйя быстронасыщающихся трансформаторов тока токами плеч дифференциальной защиты DI. .

Недостатки устройств - недостаточная чувствительность, вызываемая необходимостью отстройки по значению тока срабатывания от периодической составляющей броска тока намагничивания, и недостаточное быстродействие

10 в переходных режимах коротких замыканий.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройству для дифференциаль15ной защиты трансформаторов, содержащее, трансреактор, первичная обмотка которого включена в дифференциальную цепь, а ко вторичной обмотке через выпрямитель и резистор подсоединен

20 орган для измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением. Уровень замера бестоковой паузы формируется цепью 3 торможения от второй гармоники, под ключенной ко второй вторичной обмотке трансреактора, а также, цепью торможения, выпрямленными токами пл дифференциальной защиты. При искаженкой форме тока намагничивания . при включении трансформатора и возрастании токов плеч в случае внешни коротких замыканий уровень замера бестоковой паузы увеличивается, и защита загрубляется Г2}. Недостатком устройства является возможное замедление или защи ,ты при внутренних коротких замыкани при больших кратностях токов плеч. В этом случае уровень, замера бесток вб1х пауз увеличивается из-за увеличения тормозного сигнала на входе органа сравнения бестоковой паузы. результате бестоковые паузы на уров не замера, определяемом тормозным сигналом, увеличиваются , становятс больше значения бестоковой паузы, которым производится -сравнение,и защита загрубляется или отказывает Указанный недостаток особенно может проявиться при больших значениях коэффициента торможения токами пле Цель изобретения - повьшение быстродействия и надежности функци нирования заш,иты. Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, содерж щем трансреактор, первичная обмотк которого включена в дифференциальную цепь, и орган для-измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением, вход которого соединен с первой вторичной обмоткой трансреактора через резистор и выпрямитель, со второй вторичной обмоткой трансреактора, через разделительный диод, выпрямитель и фильтр второй гармоники, а также цепь торможения выпрямленными токами плеч через разделитель ный диод, цепь торможения выпрямленными токами плеч соединена через разделительный диод с входом вновь введенного второго органа для измерен1 я и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением, который через резистор соединен с выходом выпрямительного моста, подсоединенного к первой вторичной обмотке трансреактора, а выходы первого и второго органов для измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением подсоединены к входам логического блока И, выход которого соединен с выходным блоком. . Сочетание признаков известного устройства и новых признаков позволяет Производить разделение функций дифференциальной защиты между элементами устройства. Идентификация внутренних коротких замыканий и броска тока намагничивания осуществляется с помощью первого органа для измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением, а идентификация внутренних и внешних коротких замыканий осуществляется с помощью второго аналогичного органа, вследствие чего тормозной сигнал при идентификации режимов внутреннего короткого замыкания, и броска тока .намагничивания определяется только формой и значением дифференциального тока и не зависит от тока плеч. Надежная идентификация режимов внутренних и внешних коротких замыканий с помощью второго органа достигается только выбором необходимого значения коэффициента торможения токами плеч, при этом отсутствует не обходимость учитывать содержание второй гармоники в дифференциальном токе и отстройка от тока небаланса достигается выбором коэффициента тор можения токами плеч, а время идентификации внутренних и в.нешних коротких замыканий находится в пределах одного периода. Это позволяет повысить быстродействие и надежность функционирования защиты при внутреннем коротком замыкании с большой кратностью благодаря уменьшению тормозного сигнала и соответственно уменьшению уровня замера бестоковой паузы первого органа.. Разрешение срабатывания дифференциальной защиты производится при наличии разрешающих.сигналов на выходах обоих-органов, соединенных со входами схемы И. На чертеже показана схема предлагаемого устройства. Устройство содержит трансреактор 1, первый блок ;2 измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением, соединенный через резистор 3 и выпрямитель 4 с первой вторичной обмоткой трансреактора, а через диод 5, выпрямительны мост 6 и фильтр 7 второй гармоники со второй вторичной обмоткой -трансреактора.. Второй блок 8 измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением соединен через резистор 9 с первой вторичной обмоткой трансреактора, а через разделительный диод 10 - с цепью торможения выпрямленным током плеч. Выходы блоков измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением соединень1 со входами, логического блока И 11, выход которого соединен с вы- ходным блоком 12. При реализации схемы ее основные элементы могут выполняться также, как и аналогичныеэлементы известно устройства. Это относится к цепи процентного торможения выпрямленным токами плеч, фильтру второй гармони органам для измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением. Резисторы 3 и 9 устанавлива ются для предотвращения шунтирования сигналов тормозных цепей второй гар моники и процентного торможения пер вой вторичной обмоткой трансреактора, а также для ограничения уровня рабочего сигнала, подаваемого на вы ходы блоков сравнения 2 и 8. . Разделительные диоды 5 и 10 служат для Предотвращения шунтирования рабочих сигналов, подаваемых на вхо ды блоков сравнения 2 и В от выпрямителя .4 тормозными цепями второй гармоники и процентного торможения. Определение параметров срабатыва ния блоков .сравнения 2 и 8 осуществляется независимо в режимах броска тока намагничивания и внешнего короткого замыкания. Уставка бестоковой паузы блока 2 определяется расчетной формой и значением броска тока намагничивания Уставка бестоковой паузы блока 8 определяется расчетной формой и значениями тока небаланса в диффере циальной цепи и токами плеч, подава мых на вход цепи процентного торможен В обоих случаях определяются значения уставок, при которых блоки сравнения 2 и 8 не срабатывают с необходимым запасом. Таким образом, предлагаемое устр ство обладает повышенной надежность функционирования и быстродействием по сравнению с существующими времяимпульсными дифференциальными peJie,. имеющими -процентное торможение .токами плеч. Экономический эффект обуславливается предотвращением во многих случаях серьезных повреждений силовых трансформаторов при внутренних коротких замыканиях, в результате которых требуется дорогостоящий ремонт Ш1Н полная замена поврежденного трансФорматора. Формула изобретения Устройство для дифференциальной защиты трансформаторов с торможением, содержащее трансреактор, первичная обмотка которого включена в дифференциальную цепь, и орган для измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением, вход которого соединен с первой вторичной обмоткой трансреактора через резистор и выпрямитель со вт-орой вторичной обмоткой трансреактора через разделительный диод, выпрямитель и фильтр второй гармонии, а также цепь торможения выпрямленными токами плеч с разделительным диодом, отличающееся тем. Что, с Целью повышения быстродействия и надежности функционирования защиты, цепь торможения выпрямленными токами плеч соединена через разделительный диод с входом вновь введенного второго органа для измерения и сравнения длительности бестоковой паузы с заданным значением который через резистор соединен с выходом выпрямительного моста, подсоединенного к первой вторичной обмотке трансреактора, а выходы первого и второго органов для измерения и сра;внения длительности бестоковой паузы с заданным значением подсоединены к входам логического блока. И, выход которого соединен с выходным блоком. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Дроздов А.Д. Электромагнитные цепи с ферромагнитными сердечниками в релейной защите. М., Энергия, 1965, с. 166. 2.Дмитренко A.M., Дифференциальная защита трансформаторов и автотрансформаторов. Электричество, № 2, 1975, с. 1-9.

К цепи тармознения вь/припленным томом плеч