Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

111) 600656 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских СоциалистическихГосударственный ков 1 итет авета Министров СССР 03.78, Бюллетень ЛЪ 12 К 621,316,925) Дата опубликован К, М. Добродеев, В, П. К вское отделение Ордена Окт твеиного проектио-изыскате о института энергетических с Эиергосетурицын и А. брьской Рев ьского и истем и элек проект С. Таршислюции всесоюзногоаучно-исследовательрических сетей(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для дифференциальной защиты трансформатора.Известны устройства для дифференциальной защиты трансформатора, содержащие 5 входные устройства, резонансную систему, схему сравнения и реагирующий орган. Резонансная система в этих устройствах служит для частотного разделения сигналов: частота сигнала рабочего тракта 50 Гц, частота сиг нала тормозного тракта 100 Гц - и.выполняется или на пассивных фильтрах, или на активных.Резонансные системы с разными схемами удовлетворяют заданному уровню избиратель ности при вполне определенных добротностях контуров, Чем выше добротность контуров, тем выше их избирательность, но тем большее замедление вносится в срабатывание защиты. Поэтому время срабатывания перечисленных 20 устройств дифференциальной защиты равно или превышает 40 мс. Это приводит к развитию разрушения трансформатора при его повреждении, например, при витковом замыкании и увеличивает затраты на ремонт. 25Наиболее близко к изобретению устройство для дифференциальной защиты трансформатора, в котором используется принцип торможения по второй гармонике с компенсацией первой гармоники в тормозном тракте. 30 72) Авторы изобретения 71) Заявитель Горьк государ скоБольшой уровень компенсации первой гар моники в тормозном тракте в этом устройст; ве требует большей добротности контуров, чтс увеличивает задержку в срабатывании защн. ты. Кроме того, уменьшение уставки по торможению током второй гармоники увеличивает время срабатывания защиты.Целью изобретения является повышение быстродеиствия зашиты, Эта цель достигается в предложенном устройстве благодаря тому, что фильтр первой гармоники выполнен двухкаскадным с добротностью первого каскада равной единице, а выход этого каскада через последовательно соединенные потенциометр, резистор и конденсатор подключен к инвертирующему входу усилителя активного фильтра второй гармоники.На фиг. 1 изображена принципиальная схема предложенного устройства; на фиг. 2 - кривые, поясняющие его работу.С обеих сторон защищаемого трансформатора 1 установлены датчики тока 2 и 3, вторичные обмотки которых собраны днфференц 1 гально по схеме циркуляции токов. Дифференциальный ток подведен 11 входному бло 1 оу 4, выполненному, например, в виде промежуточного трансформатора тока. На выход блока 4 включена резонансная система, которая содержит включенные по входам параллельно двухкаскадный активный фильтр первой гар10 15 20 25 30 35 40 45 50 моники 5 с частотой настройки 50 Гц и активный фильтр второй гармоники б с частотой настройки 100 Гц. С выхода первого каскада фильтра 5 си пал через нотенциомстр 7, резистор 8 и конденсатор 9 поступает на ннвертнрующий вход усилителя фильтра б. С выходов фильтров 5 и б сигналы поступают на блок сравнения 10. Устройство содержит также блок формирования тормозного сигнала 11, промежуточные блоки 12, 13, реагируощнй орган 14.Активные фильтры имеют следующие добротности на частоте настройки:первый каскад фильтра 5 Я=-1;второй каскад фильтра 5, например, Я=2; фильтр 6, например, Я=-2.Усилитель первого каскада фильтра 5 инвертирует первую гармонику входного сигнала и совместно с фазосдвигающей цепочкой, состоящей из резистора 8 и конденсатора 9, обеспечивает подачу на инвертирующий вход усилителя филыра 6 сигнала первой гармоники, сдвинутого на 180 эл. град. по отношению к входу фильтров 5, 6. Потенциометр 7 обеспечивает компенсацию модуля первой гармоники на выходе фильтра б.Активный фильтр 6 имеет модуль комплексного коэффициента передачи, характеризующийся кривой А (фг, 2), а первый каскад активного филыра 5 - коэффициент передачи, характеризующийся прямой В. Разность функции Й(1 в)фильтра 6 и первого каскада фильтра 5 дает рсзульп,рующую функцию передан гормозо о тракта, хср 2 ктериз 1 ощуюся кривой С, Последняя имеет два нуля,1 один из которых соответствует к=-314 в , ис1один максимум при в=б 28 - .с Для обеспечения торможения прн внешних коротких замыканиях в защите предусмотрен блок формирования тормозного сигнала 11, На вход блока 11 подаются сигналы от промежуточных блоков 12 и 13, включенных на токи плеч дифференциальной защиты, и входного блока 4, подключенного к дифференциальному току. Выходной сигнал блока 11 но дается на блок сравнения 10.Устройство работасг следуощпм обрзо.,.При включении трасформтора 1 под напряжение или при восстановлении напряжения в сети, сопровождаоцемся протеканием тока намагничивания трансформатора, фильтр 6 выделяет пз дифференциального сигнала вторую гармонику, которая поступает на блок сравнения 10 и обеспечивает торможение защиты. При коротких замыканиях в трансформаторе вторая гармоника в токе отсутствует, а псрвая гармоника дифференциального сигнала выделяется фильтром 5, поступает на блок сравнения 10 и обеспечивает срабатывание защиты.При внешних коротких замыканиях блок 11 формирует тормозной сигнал по заданному алгоритму, подает па блок сравнения 10 и обеспечивает торможение защиты,Применение дифференциальной защиты с предложенной резонансной системой па активных фильтрах с компенсацией сигнала 50 Гц на выходе фильтра 100 Гц позволяет повысить избиратсльность резонансной системы по тормозному тракту 200 Гц, снизить добротность фильтров, повысить быстродействие защиты, уменьшить размер разрушений при повреждении рансформатора и затраты на со ремонт. Формула изобретения Устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее датчики тока в плечах защиты, вторичные обмотки которых соединены по схеме циркуляции токов и подключены к входному блоку, на выход котороГо вк,ючсны активные С)нльтры первой и второй гармоники с усилителями, подключенные через блок сравнения к реагирующему органу, и блок формирования тормозных сигналов, подключенный через промежуточные блоки к датчикам тока, активным фильтрам и блоку сравнения, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения быстродействия защиты, активный филыр первой гармоники выполнен двухкаскадным с добротностью первого каскада, равной единице, причем выход этого каскада через последовательно соединенные потенциометр, резистор и конденсатор подключен к ипвертируощему входу усилителя актнв ого флггр второй гармоники,. Федорова Изд. М 372 осударствеппого комит по делам пзобрет 113035, Москва, )К, каз 41 НПО Типография, пр. Сапгнова 1 сдак 1 о, 3. Старино 1 -4 у;