При дифференциальной защите силовых трансформаторов отстройка от бросков апериодической составляющей намагничивающего тока часто осуществляется при помощи промежуточного быстронасыщающегося трансформатора.
Для предотвращения ложного действия дифференциальной защиты от токов небаланса при внещних повреждениях применяются схемы с тормозным действием (например, реле с тормозными катущками).
Для обеспечения одновременной отстройки как от бросков намагничивающего тока, так и от токов небаланса при сквозных коротких замыканиях приходится обычно применять две отдельные защиты. При этом, если применение быстронасыщающегося трансформатора позволяет повысить чувствительность защиты, то ограниченность тормозного действия защиты при внещних повреждениях не дает возможности осуществить такое повыщение чувствительности.
Применение предлагаемого быстронасыщающегося трансформатора устраняет перечисленные недостатки. Конструктивное сочетание в одном аппарате действия быстронасыщающегося трансформатора для отстройки от бросков намагничивающего тока и тормозного действия для. отстройки от небаланса сквозного тока значительно упрощает схему и позволяет ограничиться одной защитой вместо двух.. .;
Кроме того, питание тормозных катущек реле от обмоток быстро.-, насыщающегося трансформатора приводит к тому, что тормозное действие защиты, будучи очень слабым, при малых токах повреждения, усиливается с ростом токов повреждения, достигая при сквозных коротких замыканиях весьма высоких относительных величин. Это дает .возможность повысить чув,ствительность защиты без опасения ложных срабатываний при внешних повреждениях, что в свою очередь позволяет обеспечить требуемую селективность при согласовании диффер.енциальной защиты с другими защитами.
№ 96284 . ,- 2 -
Существенной . особенностью описываемого быстронасыщающегося промежуточного трансформатора является также возможность использования его для дифференциальной защиты многообмоточных силовых трансформаторов (например, трехобмоточных) с многосторонним питанием.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема включения онисываемого быстронасыщающегося трансформатора для защиты двухобмоточного силового трансформатора; на фиг. 2 - аналогичная .схема для случая защиты трехобмоточного трансформатора с трехсторонним питанием.
Конструкция магнитопровода быстронасыщающего.ся трансформатора для первой и второй схем изображена, соответственно, на фиг. 3 и 4.
Быстронасыщающийся промежуточный трансформатор имеет одну пару рабочих обмоток (первичную и вторичную), расположенных на среднем стержне магнитопровода, и несколько пар (по числу обмоток, защищаемого силового трансформатора) тормозных обмоток, расположенных на крайних стержнях магнитопровода. Первичные обмотки крайних стержней (Tj, 7,, , ,тц. п - число обмоток защищаемого трансформатора, имеют малое число витков и включаются на фазные вторичные токи высокой И низких сторон защищаемого трансформатора. Вторичные обмотки крайних стержней (Г,, Т, , Т, 7„)
соединяются в звезду и служат для литания тормозных катушек. Первичная обмотка Р среднего стержня имеет большое число витков и обтекается током небаланса. Вторичная обмотка Р среднего стержня питает рабочую катушку реле.
Мапнитопровод быстронасыщающегося трансформатора состоит из Ш-образных пластин, имеющих на среднем стержне прорезь для обеспечения быстрого насыщения. Для защиты двухобмоточных силовых трансформаторов (см. схему фиг. 1) пластины магнитопровода быстронасыщающегося трансформатора делаются плоскими, трехстержневыми (см. фиг. 3). Для защиты многообмоточных трансформаторов (см. схему фиг. 2) пластины магнитопровода изги-баются и из них составляется сердечник в виде многолучевой звезды (см. фиг. 4), причем число лучей этой звезды и, соответственно, число крайних стержней равняются числу обмоток на фазу защищаемого силового трансформатора.
В нормальном режиме ток в обмотке Р очень мал, и реле практически не развивает рабочего момента. Тормозной момент реле, пропорциональный в данном случае арифметической сумме токов измерительных трансформаторов (TTi, TTz, TTz, Т,, Tj, оказывается больше рабочего момента, и защита не работает. Число витков обмоток подбирается таким образом, чтобы тормозное действие в этом режиме было невелико, а потому достаточно сравнительно небольшого увеличения тока небаланса, чтобы защита сработала. Таким образом обеспечивается высокая чувствительность защиты.
При сквозных коротких замыканиях резко возрастают токи в обмотках ( Tl, Го, ), 7,,1, Т„) и, соответственно, растет тормозной момент. Ток в обмотке Р растет в еще большей степени, однако насыщение среднего стержня магнитопровода препятствует значительному росту напряжения на обмотке Р, и рабочий момент реле возрастает в меньшей степени, чем тормозной момент. Благодаря этому обеспечивается отстройка защиты от возрастающих при сквозных коротких замыканиях токов небаланса.
При коротких замыканиях в зоне защиты ток небаланса в о-бмотке Р и, соответственно, рабочий момент реле увеличиваются, а тормозной момент, пропорциональный сумме токов измерительных трансформаторов, значительно снижается (при многостороннем питании силового
трансформатора он может стать даже равным нулю), и защита сра.батывает.
Броски намагничивающего тока имеют значительную апериодическую составляющую, насыщающую средний стержень магнитопровода и препятствующую тем самым трансфомированяю периодической составляющей этого тока в обмотку Р. Значительного роста рабочего момента в реле не происходит и защита не срабатывает.
Предмет изобретения
1.Промежуточный быстронасыщающийся трансформатор для дифференциальной защиты силовых трансформаторов с отстройкой от бросков токов намагничивания и торможением при внещних повреждениях, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности защиты, обмотки трехстержневого трансформатора, питающие тормозные катушки реле, расположены на крайних стержнях трансформатора и соединены последовательно, а обмотка, питающая рабочзЮ катушку реле, расположена на среднем стержне, имеющем прорези для быстрого насыщения этого стерлчня.
2.Видоизменение быстронасыщающегося трансформатора по п. 1 применительно к защите трехобмоточных силовых трансформаторов с трехсторонним питанием, отличающееся тем, что он имеет четыре стержня: средний, на котором расположена обмотка, питающая рабочую катущку реле, и три симметрично расположенных крайних стержня с обмотками, соединенными в звезду и служащ.ими для питания тормозных катущек реле.
3.Видоизменение быстронасыщающегося трансформатора но п. 2 применительно к защите многообмоточных (с числом обмоток на фазу больше трех) силовых трансформаторов с многосторонним питанием, отличающееся тем, что число симметрично распололсенных крайних стержней быстронасыщающегося трансформатора и, соответственно, число пар наложенных на эти стержни обмоток равняются числу обмоток на фазу защищаемого силового трансформатора.
Приоритет по п. 1 предмета изобретения - 22 марта 1949 г., по пункту 2 - 25 апреля 1949 г. и по пункту 3 - 3 января 1952 г.
№ 96284
л л
гь
4
К рабочей / nno pMOjHhiM ffa/77 u//fe /( pej eреле
ТТ,
f рабочей -т/г/тт лу/Гг реме
Н /nOpMOSfib/M
/ a/nt/ujf(a/
Фиг 4
