Устройство для выявления режима включения трансформатора или короткого замыкания в первичной цепи по второй гармонике тока

 

О П И С А Н И Е )660!39

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свил-ву 534823

j 51) Ч,К,,"- Н 02 Н 1/04 (22) Заявлено 23.03.77 t21) 2465833,. 24-07 с присоединением заявки _#_o— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень ¹16 (45) Дата опубликования описания 18.0б.79

Гоаударственный комитет по делам изобретений и открытий (5533) УДК 621.316.925 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. В. Бердов и М. М. Середин (71) Заявитель

Южное отделение ордена Октябрьской Революции

Всесоюзного государственного проектно-изыска гол ".Kîãî и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей «Энергосетьпроект» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ РЕЖИМА

ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА ИЛИ КОРОТКОГО

ЗАМЫКАНИЯ В ПЕРВИЧНОЙ ЦЕПИ ПО ВТОРОЙ

ГАРМОНИКЕ ТОКА

1 2

Изобретение относится к области электротехники, а именно к элементам устройств релейной защиты, у которых распознавание режимов основано на измерении содержания второй гармоники в токах, протекающих в цепях защищаемых элементов энсрго си сте м.

В основном изобретении описано устройство для выявления режима включения трансформатора пли короткого замыкания в первичной цепи по второй гармонике тока.

Устройство содержит промежуточный трансформатор тока, во вторичную цепь которого включены через регулируемые резисторы и разнополярно включенные диоды две последовательные 1 С-цепи. К емкости

LC-цепей подключены выпрямительные мосты, на выход каждого моста включена параллельная RC-цепь, отрицательные полюсы мостов объединены, а между положительными полюсами мостов включен выходной резистор.

Устройство обладает повышенной точностью выявления режимов включения трансформатора и короткого замыкания в первичной цепи при насыщении защитных трансформаторов тока апериодической составляющей первичного тока.

При включении трансформатора на холостой ;,:îä, в зависимости от сочетания начальных условий (остаточные потоки в стержнях магнитопровода, углы коммутации) в одной нз фаз мокнет наблюдаться периодический бросок намагнпчпвающсго

Б тока, характеризующийся тем, что содержание второй гармоники в его полуволнах один а ковос.

Поскольку в основном изобретении производится сравнение содержания второй

10 гармоники в полуволнах тока, оно нс позволяет зафи! снровать рс>к|1:с! вкл!о !ения трансформатора прп псрнодичсском броске намагнпчпвающсго тока.

Целью дополнительного изобретения яв15 ляется обеспечение выявлс!!ия режима включения трансформатора прн псриодическом броске намагнпчнв!!о!цсго ток;!.

Указанная цель достпгастся тем, что в устройстве для выявления режима включе20 нпя тр aнсфоp х!aтор а пл! "opîòêî "о за мыка ния в первичной цеги по второй гармонике тока по авт. св. № 534823 дополнительно введен трансрсактор, первичная обмотка коttxopi!чпой обмотке

25 промсжуто шого трансформатора тока, а вторичная — и разнополярно включенным диодам.

Благодаря применению трансреактора, входной сигнал устройства диффсрснцпруетз0 ся, в результате чего содержание второй

660139

Зо

40

55 гармоники в по",îæèòåëüíîé и отрицательной волнах нагряженпя на выходе трансреактора становится существенно различнь(м.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 приведены осциллограммы вторичного тока защитного трансформатора тока и напряжения на выходе трансреактора в режимах периодического броска намагничивающего тока и короткого замыкания при насыщении магнитопроводов защитных трансформаторов тока.

Устройство содержит промежуточнь> и трансформатор 1 тока, первичная обмотка которого обтекается вторичным током защитного трансформатора тока.

Ко втори шой обмотке промежуточного трансформатора тока подсоединена первичН3Н обмотка траисреактора 2, а к его BTOричной обмотке подключены через разнополярно вклю:с>шые диоды 8, 4 и регулируемыс активныс сопротивления 5, б и последовапсльные 1 С-цепи 7, 8, 9, 10.

В качестве индуктивностсй 7 и 9 используются дроссели с разомкнутым ферромагнитным сердечником. Пульсации напряжения на выходах выпрямительных мостов 11 и 12, подсоединенных к емкостям 8 и 10, сглаживаются параллельными RC-цепочками 18, 14, 15, 1б.

Выходпос напряжсш>с U„... являющееся разностью сигналов, соответствующих содержанию второй гармоники в положительной и отрицательной волнах напряжения на выходе трансреактора, формируется на омичсском сопротивлении 17.

На фиг. 2,а приведены осцпллограммь( вторичного тока защитного трансформатора тока при периодическом броске намагничивающего тока н напряжение на выходе трансреактора в этом режиме. Полуволны периодического броска тока намагничивания практически симметричны относительно

o(.è времени при совмещении пх аснованпй.

При реализации предлагаемого усовершенствования основного изобретения измерение второй гармоники будет производиться в положительной и отрицательной волнах паг>ряжения па выходе трансрсактора, то есть в производной вторичного тока защитного трансформатора тока.

Как видно из осциллограммы напря>кения (фпг. 2,а), кривая напряжения на выходе трансреактора при периодическом броске намагничивающего тока существенно несимметрична относительно оси времени.

В каждом периоде одна из волн напряжения иа выходе трансрсактора содержит два импульса, а другая один импулы:.

Содержание второй гармоники в положительной и отрицательной волнах напряжения получается, в результате, различным, Например, при периодическом броске намагничивающего тока в случае, когда основания апериодических бросков тока намагничивания в двух других фазах составляет

180, содержание второй гармоники в положительной волне напряжения (с двумя импульсами на период} составляет около 10% амплитуды апериодического броска, а в отрицательной волне (с одним импульсом на период) — около 28%. Таким образом, при периодическом токе включения трансформатора на выходе предлагаемого устройства появится сигнал.

При коротком замыкании магнитопроводы защитных трансформаторов тока могут насыщаться, при этом во вторичном токе появляется вторая гармоника (фиг. 2, б).

Однако ток, а также производная тока симметричны относительно оси времени при совмещении оснований их полуволн. Поэтому содержание второй гармоники в полуволнах напряжения в режиме короткого замыкания как при ненасыщенном, так и при насыщенном магнитоп.,",оводе защитного трансформатора тока одинаков и сигнал на выходе данного устройства не появляется.

Этим правильно отражает тот факт, что в первичном токе защитного транс(рорматора тока в режиме короткого замыкания практически опсутствует вторая гармоника.

Изобретение может быть применено при разработке устройств релейной защиты, обладающих повышенной отстройкой от токов включения трансформаторов. В частности, изобретение может быть применено для повышения чувствительности полупроводниковой дифференциальной защиты трансформаторов.

Формула изобретения

Устройство для выявления режима включения трансформатора или короткого замыкания в первичной цепи по второй гармонике тока по авт. св. № 534823, о т л и ч а югц е е с я тем, что, с целью повышения точности выявления режима включения трансформатора при периодическом броске намагничивающего тока, в него дополнительно введен трансреактор, первичная обмотка которого подключена ко вторичной обмотке промежуточного трансформатора тока, а вторичная — к разнополярно вкл>оченным диодам.

660139

1 гтт тр

Составитель В. Зимаков

Техред E. Хмелева

Корректор С. Файн

Редактор Б. Герцен

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент»

Заказ 315/513 Изд. № 289 Тираж 865 Подписное

НПО Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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