Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к релейной защите электрических систем и может . применяться для защиты трансформаторов . Целью изобретения является повыт шение быстродействия и упрощение устройства . Цель достигается введением в устройство блока 4 формирования тормозного сигнала, состоящего из последовательно соединенных фильтра 5 высших частот, второго выпрямителя 6 и сглаживающей схемы 7. Цри этом сигнал на выходе сглаживакяцей схемы 7 обеспечивает формирование пауз на вы-, ходе компаратора 8 длительностью 8 10 мс. На выходе элемента 9 выдержки времени на возврат также возникает § пауза и элемент выдержки времени 10 не срабатывает. 3 ил. W 4 О СП 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН (gD 4 Н 02 Н 3/28, 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3903360/24-07 (22) 29.05.85 (46) 30. 11.86. Бюл. Ф 44 (7 1) Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова (72) А.М.Дмитренко (53) 621, 316. 925 (088. 8) (56) Дифференциальная защита трансформаторов ДЗТ-2 1. — Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низкого напряжения, 1979, вып. 3 (79).

Авторское свидетельство СССР

У 888260, кл. Н 02 Н 3/23, 198 1 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ

ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА (57) Изобретение относится к области электротехники, а именно к релейной

ÄÄSUÄÄ 1274054 A 1 защите электрических систем н может . применяться для защиты трансформаторов. Целью изобретения является повы-.. шение быстродействия и упрощение устройства. Цель достигается введением в устройство блока 4 формирования

I тормозного сигнала, состоящего из последовательно соединенных фильтра 5 высших частот, второго выпрямителя б и сглаживающей схемы 7. При этом сигнал на выходе сглаживающей схемы 7 обеспечивает формирование пауз на вы-, ходе компаратора 8 длительностью 8—

10 мс. На выходе элемента 9 выдержки времени на возврат также возникает пауза и элемент выдержки времени 10 не срабатывает. 3 ил.

1274054

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите электрических систем, и может быть применено для защиты трансформаторов.

Цель изобретения — повышение быст- э родействия и упрощение устройства для дифференциальной защиты трансформатора.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — кри-10 вые токов при коротком замыкании (КЗ) в защищаемой зоне; на фиг. 3 — то же, при периодическом броске тока намагничивания.

Устройство содержит согласующее и корректирующее звено 1, на выходе которого включен первый выпрямитель 2, на выходе последнего включен резистор 3q блок 4 формирования тормозного сигнала, последовательно соединенные фильтр 5 высших частот, второй выпрямитель 6 и сглаживающая схема 7, последовательно соединенные компаратор 8, элемент 9 выдержки времени на возврат, элемент 10 вьдержки времени и выходной орган 11. Вход фильтра высших частот подключен параллельно выходу первого выпрямителя 2 рабочей цепи, а вход компаратора 8 — параллельно выходам рабочей цепи, сглажи- ЗО вающей схемы 7 и блока 4 формирования тормозного сигнала. Полярности выпрямителей 2 и 6, а также выпрямителя, входящего в состав блока 4 фор,мирования тормозного сигнала, приняты так, чтобы сигнал с выхода выпрямителя 2 был направлен на срабатывание компаратора 8, сигналы с выходов выпрямителя 6 и блока 4 формирования тормозного сигнала были направлены иа возврат компаратора 8.

Согласующее и корректирующее звено 1 служит для коррекции формы кривой вторичного тока высоковольтных трансформаторов тока (не показаны).

Оно может быть выполнено как на трансреакторе, так и с использованием активных элементов, например операцион-, ных усилителей.

Блок 4 формирования тормозного сиг- 0 нала осуществляет суммирование модулей мгновенных значений токов плеч защиты, выпрямление и сглаживание тормозного сигнала.

Устройство работает следующим об- 5S разом.

В нормальном режиме (устройство находится в статическом состоянии) на входе согласующего и корректирующего звена 1 протекает весьма малый ток небаланса, поэтому сигналы на выхо-. дах первого выпрямителя 2, фильтра 5 высших частот, второго выпрямителя 6 и сглаживающей схемы 7 также малы.

Сигнал на выходе блока 4 формирования тормозного сигнала может достигать значительной величины, однако компаратор 8 не срабатывает, поскольку сигнал íà его входе имеет отрицательную полярность. Сигнал на выходах элемента 9 вьдержки времени на возврат, элемента 10 вьдержки времени и выходного органа 11 также равен О.

При синусоидальном токе КЗ в зоне дей" ствия защиты на входе согласующего и корректирующего звена 1 ток также является синусоидальным, поэтому на выходе выпрямителя 2 возникает напряжение, которое содержит в основном постоянную слагающую и вторую гармонику, амплитуда которой по отношению к постоянной слагающей составляет примерно 67Х.

Модуль коэффициента передачи фильтра 5 высших частот при заданной добротности фильтра составляет АЗ на частоте третьей гармоники, A=0,78 на частоте второй гармоники.

Постоянная составляющая на выход фильтра не проходит. Коэффициент передачи сглаживающей схемы 7 принят равI ным примерно 0 5. С учетом этого сиг-, нал на выходе сглаживающей схемы 7 составляет около 25Х от постоянной слагающей рабочей цепи и на выходе компаратора 8 появляются импульсы, пауза между которыми значительно меньше выдержки времени на возврат элемента 9, равной 5 мс, и на его выходе появляется постоянный сигнал, равный "1". После набора выдержки времени элементом 10 .равной примерно 22 мс, на его выходе появляется сигнал, равный "1", и выходной орган 11 срабатывает., При токе КЗ с апериодической слагающей в зоне действия защиты (см. фиг.2) вторичный ток высоковольтного трансформатора тока имеет искаженную форму кривой. При этом кривая напряжения на выходе первого выпрямителя 2 также значительно искажена. Она содержит в основном постоянную слагающую, первую и вторую гармоники, а также небольшую третью гармонику

1274054 (порядка ЗОБ от постоянной слагающей) .

Первая гармоника практически не проходит на выход фильтра 5 высших. частот, поскольку коэффициент передачи фильтра на частоте первой гармоники равен А Ф О, 12.

За счет третьей гармоники напряжение на выходе фильтра 5 высших частот; а соответственно и сглаживающей >0 схемы 7 получается больше, чем в случае синусоидального тока на входе устройства защиты и составляет примерно 50 от постоянной слагающей.

При этом длительность пауз на выходе 5 компаратора 8 получается меньше 5 мс и на выходе элемента 9 выдержки времени на возврат появляется сплошной сигнал . Через 22 мс появляется сигнал "1" на выходе элемента 1О выдерк-10 ки времени и выходной орган 11 срабатывает. При периодическом броске тока намагничивания (см. фиг. 3) длительность пауз в токе меньше 5 мс.

2$

Напрякение на выходе первого выпрямителя 2 в течение периода имеет три импульса, благодаря чему отношение амплитуды третьей гармоники к постоянной слагающей довольно велико и щ составляет примерно 80Х. Модуль коэффициента передачи фильтра 5 высших частот на частоте третьей гармоники, как указано выше, принимается равным 3. При этом сигнал на выходе сглакивающей схемы 7 составляет 0,8 3 0 5=

1,2 от постоянной слагающей напряжения на выходе первого выпрямителя 2, что обеспечивает формирование пауз на выходе компаратора 8 длительностью порядка 7 — 10 мс. При этом на выходе элемента 9 выдержки времени на возврат также возникает пауза и элемент

10 выдержки времени не срабатывает.

Соответственно не срабатывает и выходной орган 11.

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее рабочую цепь, состоящую из согласующего и корректирующего звена, соединенного последовательно с первым выпрямителем и резистором, блок формирования тормозного сигнала, выход которого совместно с выходом рабочей цепи подключен к входу компаратора, выход которого подключен к последовательно соединенным элементу выдержки на возврат, элементу выдержки на срабатывание и выходному органу, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения, в него дополнительно введена цепь дополнительного торможения, состоящая иэ последовательно соединенных фильтра высших частот; второго выпрямителя и сглаживающей схемы, причем вход фильтра высших частот подключен к выходу первого выпрямителя, а выход сглаживающей схемы — к входу компаратора, фильтр высших частот имеет наибольший модуль коэффициента передачи на частоте третьей гармоники.

1274054

@6 Я 5, Составитель А.Бондаренко

Редактор Н;Киштулинец Техред П.Олейник Корректор И.Муска

Заказ 6485/53 Тираж 612 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4