Устройство для дифференциально-фазовой защиты силового трансформатора

О П И С А Н И Е 11, 543 О 79ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет иннстров СССРм нзобретеннй открытий Совета Мпо дела 53) УДК 621,316.925) Заявите УСТРОЙ О ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНЗАБРИТЫОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА 10ле ть Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты от коротких замыканий силовых трансформаторов с любым видом соединений обмоток.Известно устройство дифференциальной защиты, содержащее трансформаторы тока, вторичные обмотки которых соединены звездой на сторонах треугольников силового трансформатора и треугольником,на сторонах звезды силового трансформатора. В дифференциальной цепи защиты включены рабочие обмотки или цепи дифференциальных реле, а в плечи защиты - тормозные обмотки или цепи этих реле 111. Основной недостаток таких устройств состоит в низкой селективности, обусловленной большими токами небаланса при внешних коротких замыканиях, вызванных искажениями формы вторичного тока трансформаторов тока при насыщении их магнитопроводов. Увеличению токов небаланса способствует соединение треугольником вторичных обмоток трансформаторов тока.Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для дифференциально-фазпой защиты, содержащее комплекты трансформаторов тока, установленные на выводах силового трансформатора, пусковой орган и орган блокировки от бросков тока намагничивния, подключенные к логическим элементам И и (запрет 12).Недостатком прототипа является низкая селективность, обусловленная фазовыми погрешностями из-за искажений формы вторичного тока трансформаторов тока при насыщении их магнитонроводов, что особенно сильно проявляется при соединении треугольником вторичных обмоток трансформаторов тока,Цель изобретения состоит в повышении сективности дифференциально-фазной защисиловых трансформаторов при искажении формы вторичного тока трансформаторов тока.15 Это достигается тем, что в плечи защитывключены пик-трансформаторы, выходы которых через выпрямители подключены к блоку измерения интервалов времени между импульсами, а его выход подключен к логическому 2 элементу И. При этом защита реагирует нанаибольший интервал времени между соседними импульсами и ее селективность зависит только от взаимосвязи односторонних переходов через нулевое положение токов плеч каж дой фазы защиты, что с высокой точностьюсоответствует переходам через нулевое положение первичных токов трансформатора тока.Высокая селективность предлагаемого устройства является следствием также и того, что Л в нем отсутствует соединение треугольником3вторичных обмоток трансформаторов тока, создающее большие фазовые погрешности токов плеч защиты.На фиг. 1 представлена в однофазном изображении принципиальная схема устройства импу льсной дифференциально-фазной защиты трансформаторов; на фиг. 2 и 3 - графики токов присоединенных и импульсных сигналов на выходе пик-трансформаторов одной фазы соответственно в режимах внутреннего и внешнего короткого замыкания на стороне низшего напряжения (НН),В цепях фазных оомоток всех напряжений силового трансформатора 1 установлены трансформаторы тока 2, вторичные оомотки которых соединены звездой и образуют плечи дифференциально-фазной защиты. В плечи защиты включены пик-трансформаторы с однополупериодными выпрямителями 3, а в дифференциальную цепь - пусковые реле 4 максимального тока и реле олокировки 5 от бросков тока намагничивания. Выходы пиктрансформаторов всех плеч защиты каждой фазы присоединены к блоку 6 измерения интервалов времени между импульсами. Выходы блока 6 и пускового реле 4 через логический элемент И 7 присоединены к прямым входам логического элемента запрета Ь, к запрещающим входам которого подключены выходы реле блокировки 5 всех фаз. Выход логического элемента запрета присоединен к отключающим цепям выключателей, установленных на всех сторонах силового трансформатора 1.Пик-трансформатор с однополупериодными выпрямителями 3 генерируют импульсные сигналы в начале однополярных полуволн токов плеч защиты, а блок 6 измеряет интервал времени между импульсами в каждой фазе и срабатывает, если наибольший интервал будет близок к периоду переменного тока.Прн коротком замыкании в силовом трансформаторе 1 токи всех плеч каждой фазы защиты приблизительно совпадают по фазе, как показано на фиг. 2 с учетом апериодической составляющей тока. Наибольший интервал времени между импульсами близок к периоду переменного тока, вследствие чего блок измерения интервалов врвмени 6 срабатывает и подает сигнал на отключение выключателей через логический элемент 7, орабатывающий при срабатывании пускового реле 4, и через логический элемент запрета 8, не срабатывающий из-за несрабатывания реле блокировки 5.При внешнем коротком замыкании фаза то ка поврежденного присоединения силовоготрансформатора инверсна фазам токов неповрежденных сторон (фиг. 3), вследствие чего наибольший интервал времени между импульсами значительно меньше периода переменно го тока и блок 6 измерения интервалов времени не срабатыват. Защита при этом не действует на отключение выключателей даяе при срабатывании пусковых реле 4.При броске тока намагничивания в режиме 15 включения ненагружснного силового трансформатора под напряжение блок 6 измерения интервалов времени срабатывает, но неселективное срабатывание устройства предотвращается реле блокировки 5 от бросков тока 20 намагничивания, действующим на запрещающие входы логического элемента запрета 8.Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в уменьшении экономического ущерба электрических систем и систем 25 электроснабжения вследствие ошибочных реакций устройств защиты силовых трансформаторов от коротких замыканий. Формула изобретения30Устройство для дифференциально-фазнойзащиты силового трансформатора, содержащее комплекты трансформаторов тока, установленные на выводах силового трансформа 35 тора, пусковой орган и орган блокировки отбросков тока намагничивания в дифференциальной цепи, подключенные к логическим элементам И и запрет, отличающееся тем,что, с целью повышения селективности при40 искажении формы вторичного тока трансформатора тока, в плечи защиты включены пиктрансформаторы, выходы которых через выпрямители подключены к блоку измерения интервалов времени между импульсами, а его45 выход подключен к логическому элементу И.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент ФРГ М 2216377, кл. 21 С 68/50,1972 (аналог).50 2. Авторское свидетельство СССР М 311330,М. Кл.- Н 02 Н 3-28, 1969 (прототип),Кори Петрова аменска акт ПодписноСР 00 Тираж 899ного комитета Совета Министровизобретений и открытийа, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова Заказ 39/14 Изд.ЦНИИПИ Государстве по делах 113035, Москв