Способ выявления режима включения трансформатора

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет - Опубликовано 2502.79 Дата опубликования оеударствеиный комитет ссср по делам изобретений и открытий(71) Заявител ное отделение Института ЗНЕРГОСЕТЫ 1 РОЕКТ 54) СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ РЕЖИМА ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРАИзобретение относится к областирелейной защиты силовых трансформаторов и автотрансформаторов и можетбыть использовано при разработке реле защиты трансформаторов и автотрансформаторов, обладающих повышеннойотстройкой от токов включения и имеющих повышенную чувствительность крежиму короткого замыкания в зонедействия защиты, в том числе и принасыщении магнитопроводов защитныхтрансформаторов тока.Известны способы выявления режимавключения трансформаторов, основанныена анализе формы тока, протекающегов цепях защиты, по которым фиксируютразличные характеристики Формы вторичного тока трансформатора тока -отношение второй производной тока кзначению величины тока в момент егомаксимума 1, разность амплитудполуволн тока, вторые гармоники токаи бестоковые паузы на заданном уровне в токе или его производной,На основании известных способовразработан ряд известных устройствзащиты трансформаторов 2,3),Наиболее близким по техническойсущности к предложенному являетсяспособ выявления режима включения трансформатора, при котором фиксациярежима производится на основании измерения отрезков времени между соседними моментами пересечения вторичнымтоком заданного уровня, а именно,измерения бестоковых пауз в токе назаданном уровне 4) .Недостатком этого способа является то, что при коротком замыкании в 0 зоне действия защиты во вторичномтоке трансформатора тока содержатсязначительные бестоковые паузы в течение времени, пока насыщен его магнитопровод, в результате чего ошибочно фиксируется режим включения трансформатора, Это вызывает Замедлениедействия защиты при трехфаэном,токекороткого замыкания, содержащем апериодическую слагающую, вызывающую вО насыщение магнитопровода и появлениево вторичном токе бестоковых пауз,Как показали исследования, замедление защиты при фиксации бестоковыхпауз в токе может ооставлять 1,4 Т,где Т - эквивалентная постояннаявремейи затухания апериодическойслагающей. Уменьшение замедления(устранение ошибочной Фиксации режимавключения трансформатора при коротком замыкании в зоне действия защиты)возможно только за счет снижения надежности фиксации режима включения при включени; трансформатора на холостой ход.Целью изобретения является повышение надежности выявления режима включения трансформатора, бЭто достигается тем, что в известном способе, основанном на измерении тока трансформатора, преобразовании его во вторичный ток, измерении интервалов времени между соседними 10 моментами пересечения вторичным таком заданных уровней и выявлении режима включения трансформатора по результату сравнения, фиксируют наличие .четной полуволны вторичного тока, из- ц меряют и запоминают интервал времени между моментом достижения током четной полуволны заданного уровня при возрастании модуля ее мгновенного значения и моментом максимума модуля мгновенного значения этой полуволны, измеряют интервал времени между указанным максимумом четной полуволны тока и моментом конца четной полуволны, после чего измеряют разность указанных интервалов и выявляют режим включения трансформатора в том случае, если указанная разность меньше нуля и ее модуль превышает заданное значение, а также, если каждый из двух измеренных интервалов времениравен нулю.Отличие данного способа от известного заключается в том, что измерение длительностей между соседними моментами пересечения током заданных 35 уровней производится только у четных полуволн, в характере изменения которых заключается основная часть информации о режиме в первичной цепитрансформатора тока.,Разделение по луволн на четные и нечетные начинается с момента возникновения переходного процесса: первая полуволна, вторая, третья и т.д. Поскольку результат анализа формы четных полуволн вторичного тока совершенно не зависит от ее знака (положительная илиотрицательная), то в дальнейшем для упрощения будем полагать, что она от рицательная.50На фиг. а-е приведены формы токавключения и короткого замыкания снанесенными уровнями замера 11 ,и и Фиксируемыми отреэкамй времени ь 1, д 1, 1 - первичный ток,вторичный ток трансформатора то2ка.Рассмотрим данный способ,при различных формах токов включения и токов короткого замыкания. В режиме апериодического броска тока намагничивания (фиг.а) первая (нечетная) полуволна тока превышает заданный уровень 1 С, , поэтому выявление режима включения разрешается. Оба интервала времени д 1, ь 1, характериэующие форму четной (отрицательной)полуволны, равны нулю, так как полуволна отсутствует, В результате происходит выявление режима включениятрансформатора. В режиме апериодического броска намагничивающего токапри насыщении магнитопровода трансформатора тока (фиг,б) во вторичномтоке трансформатора тока появляютсячетные (отрицательные) полуволны.Поскольку первая (нечетная) полуволнапревышает уровень замера 1 с, выявление режима включения трансформатора разрешается, Разность между интервалами времени ь 1 и д 1 отрицательная и превышает заданный уровень,поэтому производится выявление режимавключения трансформатора,На фиг, б (а также в,г,д,е) моментвремени 1 соответствует пересечению током второй (четной) полуволныпри его возрастании до заданного уровня 1 о,м и , момент 1соответствуетточке максимума второй полуволны,момент 1 - точке начала нечетнойполуволны следующего периода, Соотношение между интервалами времени врежиме включения при насыщенном магнитопроводе трансформатора тока сохраняется во всем реальном диапазоненагрузок трансформатора тока и кратностей первичного тока.1 А 2В режиме периодического броска намагничивающего тока (фиг,в), который может протекать в одной из фаэ при трехфаэных включениях, соотношение между измеряемыми интервалами времени такое же, как и при апериодическом трансформированном токе включения Ь 1 с д 1, что обеспечивается существованием бестоковых пауз, равных.приблизительно б Мс, Таким образом, выявление режима включения по данному способу будет производиться при любых формах тока включения, В режиме синусоидального тока короткого замыкания (Фигг) выявление режима включения трансформатора разрешается, так как первая (нечетная) полуволна тока превышает заданный уровень 1 ,1, но не происходит, так как модуль разности ь 1 - д 1 не превышает заданный уровень. То же будет иметь место при коротком замыкании в зоне защиты трансформатора в случае наличия в токе короткого замыкания апериодической слагающей при идеальной трансформации первичного тока (фиг.д). Если трансформатор тока насыщается апериодической слагающей тока короткого замыкания (фиг.е), то отрезок ь 1 увеличивается эа счет намагничивающего тока трансформатора тока, разность Ь-может быть положительной и выявление режима включения не допускается,649092 Формула изобретения Суар и Ф,уаигуам /у чаи, У с уамХ г. Д,Составитель В,КостинТехред С. Беца Коррект прияно Редакт А. Шмельки Тираж 856 Подписное ЦНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д..филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Наибольшее значение уровня замераограничено необходимостью выяв 1 замления тока включения с данной амплитудой и может быть выбрано достаточно малым,Наибольшее значение уровня замерачетных полуволн должно прини 1 эам 11маться таким, чтобы при переходном токе короткого замыкания с апериодичйской слагающей он брл бы меньше минимально. возможной амплитуды тока во втором .полупериоде. Практически значения уровней замера 1 зам 1 и "ом 11 могут принимать сколь угодно малые значения,Способ выявления режима включения трансформатора, основанный на измерении тока трансформатора, преобразовании его во вторичный ток, измерении интервалов времени между соседними моментами пересечения вторичным током Заданных уровней и выявлении режима включения трансформатора по результату сравнения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения цадежцостн выявления режима включения трансформатора, фиксируют наличие четнойполуволны вторичного тока, измеряют изапоминают интервал времеци между моментамц достижения током четной полуволны заданного уровня при возрастаниимодуля ее мгновенного значения и моментом максимума модуля мгновенногозначения этой полуволны, измеряют интервал времени между указанным макуО симумом четной полуволны тока и моментом конца четной полуволны, послечего измеряют разность указанных интервалов и выявляют режим включениятрансформатора в том случае, еслиукаэанная разность меньше нуля и еемодуль превышает заданное значение,а также, если каждый из двух измеренных интервалов времени равен нулю,Источники информации, принятые вофф внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 325663, кл, Н 02 Н 7/04, 1969,2, Авторское свидетельство СССРР 216091, кл. Н 02 Н 7/04, 1967,26 3, Патент Швейцарии Р 383480,кл. Н 02 Н 7/04, 1965,4, Авторское свидетельство СССРР 266909, кл. Н 02 Н 7/04, 1966