Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

 

цц 576640

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.01.76 (21) 2316119 07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.77. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания Об.10.77 (51) М. Кл. H 02Н 7,104

Государственный комите

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.925.2 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

К. М. Добродеев, В. П. Курицын и А. С. Таршис

Горьковское отделение ордена Октябрьской Революции всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей «Энергосетьпроект» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите трансформаторов.

Известны устройства для дифференциальной защиты трансформаторов, содержащие промежуточные трансформаторы тока, ко вторичным обмоткам которых через фильтры первой и второй гармоник присоединен сравнивающий орган (1). Фильтры выполнены на резонансных контурах. Резонансные контуры с разными схемами удовлетворяют заданному уровню избирательности при вполне определенных добротностях контуров. Чем выше добротность контуров, тсм выше их избирательность, но тем болыиее замедление вносится в срабатывание защиты. Известные резоиансHbIe системы иа пассивных 1.С-фильтрах вносят замедление 40 мс и больше. Это приводит к развитию разрушения трансформатора при его повреждении, например при витковом замыкании, и увеличивает затраты на ремонт.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для дифференциальной защиты трансформатора, при включении которого на холостой ход амплитуда несинусоидальных первичных токов достигает 8 — 10кратной величины, а содержание второй гармоники составляет 15 — 45% по отношению к первой гармонике и зависит от ряда факторов (2). В сформированном тормозном сигнале величина второй гармоники должна в 3 — 4 раза превышать величину первой гармоники. Это необходимо для предотвращения дополнительной пульсации тормозного сигнала после выпрямлеиия и сглаживания. В этом известном устройстве фильтр первой гармоники имеет низкую избирательность, а при увеличении дооротности контуров увеличивается задержка в срабатывании защиты.

Целью изобретения является повышение быстродействия заи,иты. В о исывасмом устройстве это достш.астся тем, что фильтр второй гармоники выполнен на параллельiio сос, l iiпенных последовательном и параллельном резонансных LC-кои и рах, фильтры первой и второй гармоник сoc, ièiiñиы между собой последовательно. причем раоочий вход сравьивающего органа присосдиисil к резистору, 20 включенному послсдоватслы.о с индуктивностыо фильтра первой гармоник:;, а тормозной вход иодкл1очсн к иидуктивиости пос. сдователы:ого LC-контура фильтра второй гармоHики.

25 IIa чсртс i,ñ приведе „", элсктричс,к;»i б,;оксхема описывас;.ого устройств, Оно состоит ii. контура 1 с э, :смснтами

C, R, настроенного в резонанс иа частоте

50 Гц, т. c . фильтр первой гармоники контура

30 2 с элементами L, С и контура 3 с элементами

r) 76) )4))) 5

40

I., ) .„причем контуры 2 и 3 настроены в резонанс на частоте 100 Гц, т. е. фильтр второй гармоники, 1(онтуры 2 и 3 включены параллельно, а с контуроМ 1 — пос !epoaaTe;II I)0 и подключсны ко вторичной обмотке промежуточного трансформатора 4 тока. ГIерви шая обмотка трансформатора 4 вклю )ена в дифференциальную цепь защиты. Paoo frfri сигнал, снимаемый с резистора контура 1, и тормозной сигнал, снимаемый с индуктпвности последовательного контура 3, подают на сравнивающий орган 5.

В случае выполнения входного устройства в виде промежуточного трансформатора тока

nавы,ход его, т. е. параллельно фильтрам систем первой и второй гармоник, включают резистор 6, сопротивление которого должно быть»а порядок меньше сопротивления фильтров первой и второй гармоник па частоте 50 и 100 Гц. Это обеспечивает равные коэффнцпснты прсобразования тока нерви )ной

О!)мо кl! в !1ап17яжerrlle aTopr!«rloii ООмотеи ггромсжуточного трансформатора тока на гастотс

50 )! 100 Гц.

Съел! cllcllaла с резистора 1 оосс))е«н!)))ет столь высокий коэффициснт избирательности

К) б Рс.>on a Irclloll clfcтсл! )>! Ilo Ill>ll ll P «) c)o !el 0

TJ7я к a, )то О)! и J);I ктfl lc .Clcll не Оl J7a I I)) ива ет

0TIl0ILIcIl ill вс. )! ))!! емкостей пс1) „ О! О If в О))ого !CO!IT)>pof). С1>car err r )la:!a c IIII,>fyICTI) f)lfocTII третьего контура oc)ccfrc>fø)aåò трсбусмьш коэффициент избирательности К,„,б резонансной системы по цепи тормозного тракта прп добротности контуров 2 и 3, равной 2,5 — 3, что снижает задср кку в срабатывании защиты до

20 — 25 мс при двукратном синусоидальном токе.

При включении трансформатора под напря7ксние или при восстановлении напряжения в сети, сопрово7кда)ощемся протеканием тока намап)ичиванпя трансформатора, резонансная система выдсляст пз дифференциального сигнала первую и вторую гармоники и

11одает их на схему сравнения. Йаличие второй гармоники обеспечивает торможение защиты, При коротких замыканиях в трансформаторе вторая гармоника в токе отсутствует, а пер- вая гармоника дифференциального сигнала выделяется резонансной системой, подается на схему сравнения и обеспечивает срабаты-. вание защиты.

Применение дифференциальной защиты 0 описываемой резонансной системой позволяет снизить добротность контуров при требуемом уровне избирательности, повысить быстродействие защиты, уменьшить размер разрушений при повреждении трансформатора и затраты на его ремонт.

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содер7кащее проме7куточный трансформатор тока, псрвичная обмотка которого подключена к дифференциальной цепи защиты, а ко вторичной обмотке через фильтры первой и второй гармоник присоединен сравнивающий орган, причем фильтр первой гармоники выполнен на параллельном резопансном контуре, о тл и ч а ю щ е е с я тем, «то, с целью повышения быстродействия защиты, фильтр второй гармоники выполнен па параллельно соедfrfrer;Ifr lx последовательном и параллельном резонансных У.С-контурах, фильтры первой и второй гармоник соединены между собой последовательно, причем рабочий вход сравнивающего органа присоединен к резистору, включенному последовательно с индуктивностью фильтра первой гармоники, а тормозной вход подключен к индуктивности последовательного LC-контура фильтра второй гармоники.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Bull scient AIM, V-77, Ию 5, р. 381 — 391.

2. Патент СШЛ М 3414772, кл. 317/14, 18, 1972.

Редактор Л. Тюрина

Составитель Л. Корнеева

Техред И. Михайлова Корректор Л. Брахнина

Заказ 2288/7 Изд. № 826 Тира>к 917 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4у5

Типография, пр. Сапунова, 2