Способ защиты фазорегулирующего трансформатора

(з)з Н 02 Н 7/04 РЕСПУБЛИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ ные значетвенно наФРТ;торичным вестными ропорциотекающей кам ФРТ;(71) Нижегородское отделение Всесоюзногогосударственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект"(72) Е. П. Королев и С, М. Куцовский (56) Руководящие указания по релейной защите. Вып. 13 Б; Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110-500 кВ, Расчеты. М., Энергоиздат, 1985, с, 96.Авторское свидетельство Р М 1777197, кл. Н 02 Н 7/04, 1 Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам защиты обмоток трансформатора от всех видов по.вреждений.Целью изобретения является повышение чувствительности защиты фазорегулирующего трансформатора. Это позволяет выявлять и отключать поврежденный трансформатор на ранней стадии возникновении аварии, чем сохраняется его ремонтопригодность и сокращаются сроки и стоимость ремонта.Для достижения цели в способе защиты фазорегулирующего трансформатора, основанном на измерении токов и напряжений первичной и вторичной обмоток, определении по измеренным величинам мощностей, протекающих по первичной и вторичной обмоткам, и формирования команды на отключение фазорегулирующего трансформатора в случае, если разность указанных мощностей превышает заданную уставку, допол 2(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ФАЗОРЕГУЛИРУЮЩЕГО ТРАНСФОРМАТОРА(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите высоковольтных фазорегулирующих трансформаторов Сущность изобретения; с целью повышения чувствительности в способе формируется сигнал, пропорциональный разности активных мощностей, протекающих по первичной и вторичной обмоткам фаэорегулирующего трансформатора, и вырабатывается команда на отключение его от сети, если полученный сигнал превышает установку защиты, 1 ил. нительно определяют активную составлящую мощности.11(т) 1 Ы ЗП ат;Оф)=Оъ зп(ол+ р 1);12(т)=М зп(ах + Ч 7;О=а зп(м Чф+р)где 1 п 01 п и 12 а, 02 п - амплитудния токов и напряжений соответспервичной и вторичной обмоткахЧг- угол между первичным и внапряжениями (токами);р 1 - угол между первичным токомпервичным напряжением;р 2 - угол между вторичным токомвторичным напряжением,Из измеренных величин изспособами формируют сигналы, инальные активной мощности, пропо первичной и вторичной обмотР 1=0,5 х 01 п 11 в соз (01,Р 2=0,5 х 02 п 2 п соз 21818657 455055 Затем определяют разность активныхмощностейЛ Р=Р 1 Р 2 (4)и сравнивают ее с уставкай, в случае превышения которой формируют сигнал на отключение ФРТ от сети,Сущность способа поясняется следующими режимами работы фазорегулирующего трансформатора.В нормальном режиме. при исправномФРТ во всем диапазоне изменения угла Р(например, от -40 до+60") и модуля вторич ного напряжения (например, от 0,9 до 1,2номинального) перетоки активной мощности по первичной и вторичной обмоткампрактически равны, так как активные потери невелики и составляют не более 1 оотполной номинальной мощности, В этом случае разность активных мощностей не превышает уставку срабатывания и сигнал наотключение ФРТ не формируется.При возникновении повреждения в любой из обмоток ф РТ происходит резкое увеличение активных потерь,преимущественно за счет потерь в короткозамкнутых витках, которые носят активныйхарактер. При этом баланс мощностей в обмотках ФРТ. нарушается, так как значениеактивной мощности первичной обмотки возрастает, а вторичной уменьшается,Если разность активных мощностейЛ Р превысит уставку срабатывания защиты, то будет сформирован сигнал на отключение ФРТ от сети.При включении ФРТ на холостой ходвозможен бросок тока намагничивания,обусловленный насыщением магнитопровода трансформатора, Если при этом ФРТ исправен, то его входное сопротивлениеносит практически чисто индуктивный характер (сопротивление ветви намагничивания), поэтому значение ЬР близко к нулю. Если в процессе включения ФРТ под напряжение возникает витковое замыкание в одной из его обмоток, то вследствие существенного увеличения активных потерь не менее, чем на порядок) по сравнению с режимам включения исправного ФРТ значение небаланса мощности превысит уставку и будет сформирован сигнал нэ отключение трансформатора от сети.При внешних повреждениях разность активных мощностей в первичной и вторичной обмотках определяется активными потерями в этих обмотках и зависит от тока КЗ,Для мощных трансформаторов (в том числе и для ФРТ) эти потери при максимальном токе внешнего КЗ не превышают единиц процентов от полной номинальноймощности.Для тога, чтобы в этом режиме защитане срабатывала, необходимо выбрать устав 5 ку срабатывания Р, ЛР 1, гдеЛ Р 1 - небаланс активной мощности в максимальномрежиме внешнего КЗ.При внешнем КЗ с наложением виткового замыкания в одной из обмоток ФРТ защита будет работать аналогичноописанному выше случаю возникновениявиткового КЗ в режиме нагрузки,Блок-схема устройства, реализующегопредлагаемый способ, приведена на черте"5 же,Устройство содержит фазорегулирующий трансформатор 1, оборудованный сдвух сторон трансформаторами тока 2, 3 итрансформаторами напряжения 4, 5, выхо 20 ды которых соединены с входами соответствующих первого 6 и второго 7 датчиковактивной мощности, С выхода датчиков 6 и7 напряжения, пропорциональные активноймощности, выделяющейся на первичной ивторичной обмотках ФРТ, поступают на соответствующие входы блока сравнения 8,который срабатывает, если разность входных сигналов превысит его уставку, Этообуславливает срабатвание выходного30 блока 9, обеспечивающего отключение выключателями 10 и 11 ФРТ от сети 12 и 13В нормальном режиме значения активной мощности на первичной и вторичнойобмотках равны и условие срабатывнаия35 блока сравнения не выполняется.В случае повреждения любой из обмоток ФРТ возникают значительные потериактивной мощности, в результате чего нарушается баланс в блоке сравнения 8, что при 40 водит к его срабатыванию и срабатываниювыходного блока 9,Предложенный способ позволяет выполнить. защиту фазорегулирующего трансформатора с чувствительностью, превышающей чувствительность известных защит аналогичного назначения и не зависящей от броска тока намагничивания, э также от изменений угла поворота Чи коэффициента трансформации Ф РТ.Экономическая эффективность изобретения заключается в том, что его использование позволит увеличить срок службы фазорегулирующих трансформаторов за счет выявления замыканий в обмотках нэ начальной стадии их возникновения. Эта сохраняет ремонтопригодность ФРТ и существенно сокращает сроки и стоимость их ремонта,1818657 Составитель С.КуцовскийТехред М. Моргентал Корректор Т.Вашкови Редактор А.Коляд Заказ 1940 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Формула изобретения Способ защиты фазорегулирующего трансформатора, основанный на измерении токов и напряжений первичной и вторичной обмоток, определении по измеренным величинам мощностей,протекающих по первичной и вторичной обмоткам и формировании команды на отключение фэзорегулирующего трансформатора в случае, если разность указанных мощностей превышает заданную уставку, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения чувствительности защиты, определяют активную составляющую мощности.