Устройство для релейной защиты регулировачного трансформатора

(23) ПриоритетОпубликовано 15.10,76. Бюллетень М 38Дата опубликования описания 02.12.76 51) М. Кл."- Н 02 Н 7 Государственный комите Совета Министров ССС 621,315.9(088.8) 53 по делам изобретений и откпытий. С, Засыпкин и В. А. Аллилуевордена Трудового Красного Знамениий институт им, Серго Орджоникидзе. Р 71) Заявител Новочеркасский политехническ ВО ДЛЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТ Ч НОГО ТРАНСФОРМАТОРА 54) УСТРО И РЕГУЛ ИРО и к внутадежностивнешних ом устрой- в виде по- разователь- дифференвительносанцям иежимовредлагаеыполненаых преобя и блока Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты регулировочных трансформаторов (автотрансформаторов) от коротких замыканий.Известны устройства для релейной защиты регулировочного трансформатора, сравнивающие величину тока первичной обмотки регулировочного трансформатора, присоединяемой параллельно к выводам обмотки основного трансформатора, с величиной тока вторичной обмотки с регулируемым числом витков н представляющие собой максимальную токовую защиту блокировкой 11.Известно также устройство для релейной защиты регулировочного трансформатора, содержащее схему сравнения, выполненную на быстронасыщающемся трансформаторе, где в качестве рабочего сигнала используется вторичный ток трансформаторов тока, установленных в первичной цепи регулировочного трансформатора, а в качестве тормозного сигнала - вторичный ток трансформаторов тока, которые установлены в цепи обмотки той стороны основного трансформатора, где производится регулирование напряжения 12.Однако известные устройства имеют ток срабатывания больший, чем максимальный рабочий ток регулировочного трансформатора, поэтому они недостаточно чувствительны к внутренним коротким замыканиям. Для повышения чувст ренним коротким замык отстрошсц от рабочих р коротких замыкашш в п стве схема сравнения в следовательно включенн ного блока, блока дслсн 1 цированця. 10 На фцг. 1 дана функциональная блок-схемаописываемого устройства; на фиг. 2 - схемаодного цз возможных вариантов устройства,выполненного на операционных услителях;на фцг, 3, а и б временные диаграммы, по 15 ясняющие работу устройства,На фцг. 1: 1 и 2 - входы преобразовательного блока 3, 4 - блок деления, 5 - блокдифференцирования, 6 - исполнительное реле.Преобразовательныц блок 3 выполнен так,20 что напряжение ца выходе блока 4 деленияпри отсутствии входных сигналов пропорционально максимальному отношению входныхтоков 1, ц 1 в в рабочих режимах (максимальному коэффициенту трансформации регулиро 25 вочного трансформатора).Блок 5 дифференцирования выполнен напринципе сравнения выходных сигналов двухзвеньев с разными постоянными времени, навход которых подается один ц тот же подле 30 жащцй дифференцированию сигнал. Настро40 45 50 дЭ ен блок дифференцирования так, что выделяет приращение входного сигнала.На вход исполнительного реле 6 подается напряжение положительной полярности блока дифференцирования.Вторичные токи 1 и 2 (см, фиг. 2) трансформаторов тока, установленных соответственно в цепях первичной и вторичной обмоток регулировочного трансформатора, поступают на первичные обмотки трансреакторов 7 ц 8 преобразовательного блока. Напряжения вторичных обмоток трансреакторов 7 и 8 выпрямляются вьпрямцтсльцыми мостами 9 и 10 и далее складываются с напряжениями, формируемыми с помощью э.д.с. Е и потенциометров 11 и 12. Таким образом, напряжения на выходе преобразовательного блока равны6= (71+ (3, ( 6 =2+ 4Блок деления выполнен на операционном усил 1 теле 13 и блоке 14 перемножения. На входы блока деления подаются напряжения Ул и 1.16, причем, если токии 12 равны нулю, то и напряжения С 1 и У. тоже равны нулю и, следовательно, 6= 6= сопИ и 06= = =сопИ, а на выходе блока деления напря- жение где Лмб 6 - МЯКСИМЯ ЧННЫЙ 1,ОэффИЦИСНТ трансформации регулцровочного трансформатора в рабочем режиме.Блок дифференцирования содержит усилители 15 и 16. В приведенном варианте устройства ца усилителе 16 сравниваются сигналы пропорционального звена (входное сопротивление 17) и апериодического звена первого порядка (усилитель 15 ц входное сопротивление 18). Кроме этого, усилитель 16 служит для сглаживания выходного сигнала и выделения напряжения Г 6 положительной полярности, поступающего ца исполнительное реле 19.Устройство работает следующим образом, В рабочих режимах прп постоянном коэффициенте трансформации рсгулировочного трансформатора и впсшццх коротких замыканиях напряжение 7-, на 1 выходе блока деления практически постоянно, а следовательно, напряжение с 76 на выходе блока дифференцирования равно нулю. Поэтому исполнительное реле 6 не реагирует на впсшцие короткие замыкания,Уставка исполнительного реле 6 выорана по условию отстройки от приращения коэффициента трансформации прн цсреключении под нагрузкой регулировочного трансформатора на одну ступень, т. е. весьма мала,5 10 15 20 2, 30 35 При включении основного трансформатора на холостой ход и под нагрузку при любом коэффициенте трансформации регулировочного трансформатора устройство ложно не срабаывася от токов влючсня, тяк кяк в этихОтношение око первиНОЙ ричной обмоток регулировочного трансформатора меньше его максимального коэффициЕНТя ТрянСформяцИИ (Лмбмс )ПОЭТОМУ Няпряхкецие на выходе блока деления в этих режилах снижается, а при отрицательном приращении сигнал на выходе олока дифференцирования равен нулю и защита цс срабатываст.При вптковом коротком замыкании в рсгулцровочном трансформаторе, когда ток 1 первичной обмотки возрастает, а ток 12 вторичной обмотки практически не леняется (см. фиг.3 а), коэффициент трансформации (напряжение (/7) увеличивается скачком и напряжение У 6 на исполнительном реле 6 резко возрастает. Реле срабатывает и отключает трансформатор.Предлагаемое устройство обладает особенно высокой чувствительностью к коротким замыкацц 5 л еще и потому, что при коротком замыкании появляется сдвиг фаз между токами первичной и вторичнои обмоток (см. фцг.3 6). В результате этого при переходе тока вторичной обмотки через нуль ток первичной обмотки больше нуля и напряжение Сl-, ца выходе олокя деления достгаст ляксимяльной величины. Чувствительность устройства остается высокой дажс при персгрухкснном основном трансформаторе. Формула изобретения Устройство для релейцои защиты регулировочцого трансформатора, содержащее схему сравнения токов его первичной и вторичной обмоток, подключенную к исполнительному релс, отличающееся тем, что, с целью повышсци 51 чувствительности к внутрснним О. ротИм замыканиям и надежности Отстройкц От рабочих режимов и внешних коротких замыканий, слема сравнения выполнена в виде последовательно включенных преобразозательного блока, блока деления и блока дифференцирования.Истоники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Б, Я. Смелянская и Л. Б. Черциц. Релейная защита добавочных трансформаторов для продольного регулирования напряжения над нагрузкой, Злектричество5, 1954.2. Л. Н. Кои:.н. Зачнт:. сгмлировоиого автотрансформатора. Злектричество5, 1957 (прототип).. Брахнина оррек соченко елактор Тпрахк 882Совета Мпнистоткрытийскан наб., д. 4,5 ипографи