54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для релейной защиты трансформатора. Известно устройство дифференциаль ной токовой защиты трансформатора, содержащее комплекты трансформаторов тока на сторонах трансформатора и от ветвлении к дифференциальные реяе с насыщающимися трансформаторами с торможением ll. Недостатком устройства является невысокая чувтсвительность в случае когда расчетньм для выбора тока, сра батывания устройства не является условие отстройки от максимального тока небаланса при внешнем коротком замыкании на ответвлении. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, которое содержит в .каждой фазе трехстержневой насыщающийс трансформатор, включенный между тра форматорами тока и исполнительным реле 2. -. Недостатком известного устройства является то, что для повышения чувствительности згициты в некото мл случаях приходится выбирать трансфо маторы тока с завышенным коэффициен ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА том трансформации, что увеличивает стоимость защищаемой установки. Недостаточная чувствительность вызывается невозможностью точной установки расчетных (часто дробных) чисел витков на первичной обмотке насыщающегося трансформатора при ступенчатой регулировке тока срабатывания . Цель изобретения - уменьшение стоимости защищаемой установки. Указанная цель достигается тем, что устройство для дифференциальной токовой защиты трансформатора, содерЖай1ее трансформаторы тока на сторонах защищаемого трансформатора и подключенные к ним-дифференциальные реле с насыщающимися трансформаторами, дополнительно снабжено в каждой фазе двумя регулируемыми резисторами, первый из которых подключен параллельно вторичной обмотке .трансформатора тока одной из сторон защиты, а второй включен последовательно между первым резистором и первичной обмоткой насыщающегося трансформатора. Дополнительные резисторы обеспечивают увеличение коэффициента трансформации трансформаторов тока тем, что в первичную обмотку насыщающегос трансформатора поступает только част вторичного тока трансформаторов тока это позволяет увеличить чувствительность защиты и уменьшить стоимость путем выбора шкафов комплектного распределительного устройства (КРУ) на меньший номинальный ток, уменьшения количества трансформаторов тока и габаритов распределительного устройства. На фиг. 1 приведена однолинейная принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 пример ее конкретного применения для защиты трансформатора блока генератор-трансформатор. Устройство содержит трансформаторы 1 и 2 тока, первичные обмотки 3 и 4 насыщающегося трансформатора, обтекаемые переменным током внешнего повреждения, первичную обмотку 5 насыщающегося трансформатора, обтекаемую переменным током внутреннего повреждения, вторичные обмотки б и 7 насьщающегося трансформатора, к кото pbSM подключается реле 8, сердечник 9 регулируемые резис-торы 10 и 11, обес печивающие плавную регулировку тока срабатывания. Это уменьшает ток небаланса при внешш х коротких замыканиях, обусловленный неполным вЕлравни ванием вторичных токов в плечах дифференциальной защиты из-за невозможности точной установки расчетных чисел витков. Устройство работает следующим образом. В режиме нормальной работы под на грузкой и при внешнем коротком замыкйнии вне зоны действия дифференциальной защиты сумма всех магнитных потоков в магнитопроводе насыщающего ся трансформатора равняется нулю (при неучете небаланса) и реле не срабатывает, первичная обмотка 5 обладает только активным сопротивлением (как при постоянном токе), а индуктивное сопротивление равно нулю. Изменением величины резисторов 10 11 регулируется значение вторичного тока трансформатора 2 тока, поступанадего в обмотку 5, В аварийном режиме при повреждени в зоне.действия дифференциальной защиты магнитные потоки суммируются и обмотка 5 обладает нелинейным ин- дуктивным сопротивлением, зависящим от результирующего магнитного потока в магнитопроводе насыщающегося трансформатора и значительно превосходящим активное,сопротивление обмот ки 5 , Сопротивление первичной обмотки 5 а следовательно, и распределение ток в параллельных ветвях с резисторами 10 и 11, автоматически управляется в зависимости от положения места короткого замыкания, Для осуществления дифференциальной защиты трансформатора (автотрансформатора) блока генератор-трансформатор при наличии ответвления предлагаемое устройство осуществляется по схеме, приведенной на фиг, 2, и содержит силовой трансформатор 12, трансформаторы 13 - 15 тока, дифференциальное реле 16 без торможения с трехстержневым насыщающимся трансформатором, имеющее первичные обмоткиу т,е. рабочую 17 и уравнительные 18 и 19, вторичные обмотки 20 я 21. насыщающегося трансформатора, к которым подключается исполнительное реле 22, Ш-образный сердечник 23, ре- . гулируемые резисторы 24 и 25. В схеме можно применить дифференциальные реле 16 с тремя первичными рабочими обмотками, но без уравнительных обмоток, резисторы 24 и 25 возможно выполнить нерегулируемыми. По условию полного выравнивания намагничивающих сил (НС) вторичные токи в плечах защиты определяются по номинальной мощности трансформатора 12 вне зависимости от мощностей отдельных ветвей защищаемого элемента. Наибольший вторичный ток будет в плече Дифференцисшьной защиты со стороны ответвления (основная сторона) РС/1И его трансформаторы 15 тока выбраны по номинальному току ответвления, значительно уступающему номинальному току трансформатора 12 блока. Предварительный ток срабатывания реле на основной стороне расчетной оси определяется по выражению си.осн Jc.b. рсхсч.осн. с.р.расч.осн. коэффициент схемы при симметричном режиме для схемы соединения трансформаторов тока на основной стороне трансформатора ; коэффициент трансформации трансформаторов тока на основной стороне трансформатора, Расчетное число витков обмотки 17 дифференциального реле 16 для основной стороны Wpobw.ocM. определяется как отношение НС срабатывания реле с.р к предварительному току срабатывания реле расч.осн. о С.р. росч.осн Из выражений (1) и (2) следует, что малая величина расч.осн имеет место при сочетании большого значения тока срабатывания защиты на основной стороне Зс.-ь.рвсч.осн. и малого коэффициента трансформации трансформаторов тока ответвления. При выборе установленного числа витков основ ной стороны полученное расчетное дробное число уменьшается до ближайшего меньшего числа витков которое можно установить на реле, что может привести к существенному увеличению предварительно принятого тока срабатывания защиты основной и, следовательно, неосновных сторон. Для увеличения чувствительности дифференциальной защиты включаются резисторы 24 и 25 со стороны ответвления. Устройство работает следующим образом. в режимах нагрузки и внешнего короткого замыкания при равновесии намагничивающих сил в насыщающемся трансформаторе дифференциального рел 16индуктивное сопротивление обмоток 17- 19 принимается равным нулю,а их активное сопротивление близко к нулю, следовательно, в этих режимах регулируемые .резисторы 24 и 25 включе ны параллельно.Достигаемое резисторами 24 и 25 изменение коэффициента трансформации трансформаторов 15 тока позволяет получить оптимальный коэффициент трансфо1 4ации, а также расчетное число витков, близкое к устанавливаемому числу витков обмотки 17 реле на основной стороне. Формула изобретения Устройство для дифференциальной токовой защиты трансформатора/автотрансформатора) , содержащее трансформаторы тока на сторонах,защищаемого трансформатора и подключенные к ним дифференциальные реле с насыщающимися трансформаторами, отличающееся тем, что, с целью уменьшения стоимости защищаемой уста новки путем обеспечения выбора трансформаторов .тока при заданной чувствительности по номинальному току присоединения, оно дополнительно снабжено в каждой фазе двумя регулируемыми резисторами, первый из котоЕЯлх подключен параллельно вторичной обмотке трансформатора тока одной из сторон защиты, второй включен последовательно между первым резистором и первичной обмоткой насыщающегося трансформатора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Руководящие указания по релейной защите. Защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов. М.-Л., Госэнергоиздат, 1962, вып.4, с.89. Защита блоков генератортрансфОЕЯлатор и генератор-автотрансфориатор, М.Л,, Энергия, 1963, вып. 5, с.62. 2,Авторское свидетельство СССР 96285, кл. Н 02 Н 3/28, 1950.
Авторы
Даты
1981-08-23—Публикация
1978-04-10—Подача