Устройство для защиты трансформатора, регулируемого под нагрузкой
Изобретение относится к электротехнике , а именно к устройствам релейной защити, и может быть использовано для защиты трансформаторов, содержащих устройства регулирования под нагрузкой, в частности для трансформаторов, питающих дуговые сталеплавильные печи (печных трансформаторов). Целью изобретения явля ется повышение чувствительности. Это достигается тем, что в устройство для защиты трансформатора, регулируемого под нагрузкой , содержащее первый и второй преобИзобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты, и может быть использовано для защиты трансформаторов, содержащих устройства регулирования под нагрузкой (РПН). в частности трансформаторов, питающих дуговые сталеплавильные печи (печных трансформаторов ) . Целью изобретения является повышение чувствительности устройства. На фиг 1 приведена блок-схема устройства для защиты трансформатора с РПН; на фиг 2 ч 3 - диаграммы его работы. разователи тока, выход первого из ко то pi- соетинен с рабочим входом реагирующего органа и неинвертирующим входом трсхвходов )го сумматора, к выходу которого подк- -шены последовательно соединенные интегратор и двухвходовый сумматор, к вто рому входу которого подключен источник постоянного сигнала и первый множителл. выход которого соединен с инвертирующим входом тречвходового сумматора, дополнительно введены первый и второй преобразователи напряжения, второй двухвходовый сумматор и второй умножитель. Выхот второю преобразователя напряжения сое динен с вторым неинвертирующим входом трехвходового сумматора, а выход первого преобразователя напряжения через второй двухвходовый сумматор - с вторым входом первого умножителя, первый вход которого соединен с первым входом второго умножи теля. Второй вход второго умножителя соединен с выходом второго преобразователя токов и вторым входом второго двухвхо дового сумматора, а выход второго умножителя - с тормозным входом реагирующего органа 3 ил Устройство содержит датчики 1 ч 2 тока. датчики 3 и 4 напряжения, сумматор 5 умножитель 6, реагирующий орган 7. о м матор 8, интегратор 9, счмматор 10, умножитель 11 В устройстве для защиты трансформ; тора с РПН (фиг. 1) выход датчика 4 на пряжения соединен с неинвертирующим нчо дом сумматора 8. а выхоч датчика I тока с рабочим входом реагирующего ор ана 7 и первым входом сумматора 8. к выход-, сумматора 8 подключены noi ледоватедьно сосди неннысинтегратор 9. сумматор 10 к нтг. (Л о ГчЭ 4 сд оо 00
союз советсних
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
„„Я0„„1624588
А1 (5l ) 5 Н 02 Н 3/28
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4448473< <)7 (22) 27.06.88 (46) 30.01.91 Бюч. № 4 (7l ) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический и исти тут рел ес-, рое н и я (72) М. Г..1!инт и В. С. Фхрашов (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское видетельство СССР № 1356!04. к.ч Н 02 Н 3/28, 1985 (54) У».ТРО»1СТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА, РЕГУЛИРУЕМОГО ПОД
НАГРУЗКОЙ (57) Изобрегение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты, и может быть использовано для защиты трансформаторов, содержа»цих устройстваа регули рован и я под на груз кой, в частности для трансформаторов, питающих ду»овые сталеплавильные печи (печных трансформаторов) . Целью изобретения является повышение чувствительности. Это достигается тем, ччо в устройство для защиты трансформатора, регулируемого под нагрузкой, содержащее первый и второй преобИзобретение относится к электротех» ике, а именно к устройствам релейной защиты, может быч ь использовано для защиты трансформаторов, содержащих устройства регулирования под нагрузкой (РПН), в частности тра»»сф<зрматоров, питающих дуговые сталс»лавильные печи (печных трансформаторов) .
Целью изобретения являегся повышение чувств»те.»ьностн устрой< тва.
На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для за<питы трансформатора с РПН; на Устройство содержит датчики 1 «2 тока, датчики 3 и 4 напря кения, сумматор 5 умножитель 6, реагирующии орган 7, с матор 8, интегратор 9, сучматор l В устройстве для защиты трансфор»:»тора с РПН (фиг. 1) выхо.» ддатчика 4 на г»ряжения соединен с неинвертирук)щим их<)дом сумматора 8, а выхоч датчика 1 Tow;» с рабочим входом реагирующего ор.ан;I 7 и первь м входом сумматора 8, к выход; сvмч;)тора 8 подключены»lo< ae I 1О Формула изобретения му входу которого подключен источник постоянного сигнала, и первый умножитель 11, выход которого соединен с инвертирующим входом сумматора 8, а второй вход умножителя 11 соединен с выходом сумматора 5, первый вход которого соединен с выходом датчика 3 напряжения, а второй— с выходом датчика 2 тока и вторым входом второго умножителя 6, первый вход которого соединен с первым входом первого умножителя 11, а выход — с тормозным входом реагирующего органа 7. Устройство работает следующим образом. При достаточно больших токах нагрузки влияние преобразователей напряжения на выходные величины сумматоров 5 и 8 незначительно и изменение коэффициента торможения схемы осуществляется с помощью токов I и 1> На фиг. 2 приведены диаграммы работы устройства при больших токах нагрузки для режимов переключения РПН, сбросы нагрузки и КЗ в зоне действия устройства. Рассмотрим работу устройства при переключении РПН на одну ступень, сопровождающемся увеличением вторичного напряжения, При этом будем полагать, что первичное напряжение U не меняегся, Прн таком переключении происходит увеличение тока I в (1+Л(1„) раз, а тока Ii — в (I+AU) раз, где AU, — относительное изменение U>, т. е. ток 1 возрастает в большей мере. Сразу после скачкообразного изменения обоих токов напряжение на первом входе умножителя 11 (фиг. 1) практически не меняется, скачок тока I> передается через умножитель 11 на инвертирующий вход сумматора 4. Однако на его суммирующем входе, как указывалось, имеет место еще больший положительный скачок тока 1 . На выходе сумматора 8 возникает положительный скачок напряжения (фиг. 2), который интегрируется с помощью интегратора 9 и через сумматор 10 осуществляет постепенное увеличение множителя на первом входе умножителя 11. Переходный процесс завершается после того, как выходное напряжение сумматора 8 станет равным нулю, для чего множитель на первом входе умножителя 11 возрастает в (I+AU„) раз, т. е. устанавливается пропорциональным коэффициенту трансформации силового трансформатора Поскольку процесс регулирования происходит медленно (через 0,5 †-2 с), а значение 4 U„невелико (обычно не более 0„— 2О), то величина торможения защиты на выходе умножителя своевременно возрастает, обеспечивая ее блокировку. Режим сброса и наброса нагрузки приводит к пропорциональному изменению токов высокой и низкой сторон печного трансформатора, поэтому сигнал на выходе сумматора 8 остается равным нулю и напряжение на выходе интегратора 9 не изменяется. Постоянная времени интегратора 9 значительно больше времени, необходимого для отключения КЗ, а скачок рабочего тока 1 значительно больше скачка тока 1г, поэтому во время КЗ в зоне действия защиты напряжение на выходе сумматора 10 практически не изменяется и сигнал с выхода реагирующего органа действует на отключение. Лиаграммы токов и напряжений при переключении РПН в режиме холостого хода печного трансформатора и при возникновении внутреннего КЗ и режима холостого хода приведены на фиг. 3. Рассмотрим работу устройства в режиме холостого хода трансфсрматора при уменьшении Uz на 1 ступень. Поскольку 1..= — О, то пропорциональность между Ii и 1г отсутствует, однако это практически не влияет на работу устройства, так как токи малы и выходные сигналы сумматоров 5 и 8 определяются напряжениями Ui u Uq. Последующая работа устройства происходит так же, как и при больших токах нагрузки. Пьи увеличении тока нагрузки ложная работа устройства исключена, так каи множитель на первом гходе умножителя 1 по-прежнему пропорционален коэффициенту трансформации. Использование устройства для защиты трансформатора с РПН позволяет повысить чувствительность защиты к внутренним коротким замыканиям за счет уменьшения тока срабатывания. Благодаря этому можно выявлять повреждения защищаемого о,орудования на более ранних стадиях развития аварии, что снизит степень разрушения оборудования и уменьшит затраты H=l его восс т а новлен не. Устройство для защиты трансформатора, регулируемого под нагрузкой, содержащее первый и второй датчики тока, предназначенные для подключения соответственно к обмоткам высшего и низшего напряжения трансформатора, выход первого датчика тока соединен с рабочим входом реагирующего органа и с первым входом первого сумматора, к выходу которого подкл ючен ы последовательно соеди нен ные и нтегратор, второй сумматор, к второму входу которого подключен источник постоянного напряжения, первый умножитель, третий сумматор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, дополнительно введены первый и второй датчики напряжения, предназначенные для установки соответственно на стороне низшего и высшего напряжения трансформатора, и второй умножитель, при этом выход первого датчика напряжения соединен с вторым входом первого сумматора, к инвертирующему входу 1624588 которого подключен выход первого умножителя, выход второго датчика напряжения и выход второго датчика тока соответственно соединены с первым и вторым выходами третьего сумматора, выход которого под ключен к первому входу первого умножители, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора и первым вхс лом второго умножителя, второй вход которого соединен с выходом второго датчика тока, а выход — с тормозным входоь. реагирующего органа. 1624588 З ренлючение Н Л 5 0 Зо,чЕ 0rnrrn 2 и 6 1 <7 1 ! 1O" о 11 6 а 7 и 1 ) < > т3 (.оставитель (. Бочков Ре <;>к.ор, < М<>конская Техред А. Кравчук Корректор К Кучерявая 3;»;>з 1!)7 Тираж 1!1 <>дписное <31111111111 I <ну <; рств< ни<ни колы<т< та «<>»зобр«т< ниям и открытиям при ГКНТ С(:(:Р I I 3()35, Москва, Ж вЂ”;35, Рау инская наб., д. 4,5 11роизнозст ненни-издательский комбинат «11ат< нт», г. Ужгород, iл Гагарина, 101
