Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл.2 Н 02 Н 7/04 Н 02 Н 3/28 Государственный комнтет СССР по делам изобретений и открытий(72) АвтОры изобретения К.М. Добродеев и В. 11. Курицын Горьковское отделение ордена Гктябрьской РеволюцииВсесоюзного государственного проектно-изыскательскогои научно-исследовательского института энергетическихсистем и электрических сетей Энергосетьпроект(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА Изобретение относится к областиэлектротехники,Известны устройства для дифференциальной защиты трансформаторов, содержащие реле с насыщающимися трансформаторами 1. Недостатком такихустройств является их низкая чувствительность, обусловленная тем, чтоуставка защиты по условию отстройкиот броска тока намагничивания (б,т,н,)в режиме включения на холостой ходне может быть принята ниже 1,3-1,5номинального тока трансформатора.Известно устройство для дифференциальной защиты трансформатора,содержащее установленные по концам защищаемого объекта трансформаторы тока,вторичные обмотки которых через входныеэлементы включены по схеме на циркуляцию тока, Фильтры первой и второй гармоник,входы которых подключены к выходу входного элемента дифференциального тока, блок торможения при внешнйхкоротких замыканиях (к.з,), входыкоторого подключены к выходам входных элементов, блок сравнения с тремявходами, первый из которых подключен к выходу первого выпрямителя,второй - через второй выпрямительк выходу фильтра второй гармоники,а третий - к, выходу блока торможения, и реагирующий элемент, вход которого подключен к выходу блока сравнения, а выход - к входу исполнительного блока 2Это устройство по сравнению с указанным выше имеет повышенную чувствительность, так как режимы б.т.н. и внешнего к.з. не являются расчетными при выборе уставки.,Однако при к.з. в начальной стадии чувствительность устройства может оказаться недостаточной, так как его уставка должнавыбираться с учетом отстройки от небалансов, обусловленных погрешностью трансформаторов тока, погрешностью выравнивания токов плеч защиты и регулированием коэффициента т рансформации защищаемого трансформатора под нагрузкой.Целью изобретения является повышение чувствительности устройства.Это достигается тем, что в устройство ттля дифференциальной защиты трансформатора введены второй фильтр первой гармоники с дополнительно входом для изменения добротности, безынерционный элемент, сумматор с двумя входами, второй реагирующий элемент и коммутирующий элемент, причем входы второго фильтра первой гармоники и безынерционного элемента подключены к выходу первого фильтра первой гармоники, а выходы - к входам сумматора, выход которого соединен с входом первого выпрямителя, вход второго реагирующего элемента подключен к выходу первого выпрямителя, а выход через коммутирующий элемент соединен с дополнительным входом второго фильтра первой гармоники.На чертеже изображены защищаемый трансформатор 1, трансформаторы 2, 3 т ок а, входные элементы: 4, 5 и 6, фильтр 7 первой гармоники, фильтр 8 второй гармоники, выпрямители 9, 10, блок 11 торможения при внешних к.з., блок 12 сравнения, реагирующий элемент 13, исполнительный блок 14, фильтр 1 5 первой гармоники с дополнительньм входом для изменения добротности, безынерционный элемент 16, сумматор 17, реагирующий элемент 18 и коммутирующий элемент 19.Коэффициенты передачи рабочего сигнала первой гармоники по цепям вход фильтра 15 - выход сумматора 17 25 и вход безынерционного элемента 16 - выход сумматора равны ло величине и противоположны по знаку.Ток Срабатывания реагирующего эле.мента 13 выбирается из условий от стройки от сигнала на выходе выпрямителя 9, возникающего в момент переключения коэффициента трансформации защищаемого трансформатора, и от сигнала, обусловленного отклонением частоты напряжения в питающей сети от номинального значения.Устройство работает следующим образом.В режимах б.т,н., а также внешнего к.з. первая гармоника сигнала на выходе фильтра 7 резко увеличивается и через безынерционный элемент 16, сумматор 17 и выпрямитель 9 проходит на вход реагирующего элемента 18. Последний срабатывает и с помощью коммутирующего элемента 19 увеличивает добротность фильтра 15, что обеспечивает достаточно медленное, например в течение нескольких десятков миллисекунд, затуха ние рабочего сигнала на входе блока 12 сравнения. Поскольку на входы блока сравнения поступают с выходов выпрямителя 10 и блока 11 тормозные сигналы, соответствующие режиму 55 б.т.н. и внешнего к,з., реагирУющий элемент 13 и защита в целом не срабатывают.При к.з. в зоне действия, защиты реагирующий элемент 18 также"сра О батьтвает и с помощью коммутирующего элемента 19 обеспечивает достаточно медленное затухание рабочего сигнала на входе блока 12 сравнения. Поскольку на вход этого блока 12 65 тормозные сигналы с выхода выпрямителя 10 и блока 11 не поступают или поступают соответственно меньшей величины, чем, например, при внешнем к.з, с такой же величиной дифференциального тока, реагирующий элемент 13 срабатывает и обеспечивает отключение .поврежденного трансф ормат ора .Исходная относительно низкая добротность фильтра 15 необходима для уменьшения небаланса на выходе сумматора 17 при изменении частоты питающей сети. При внутреннем к.з, быстрое затухание рабочего сигнала на входе блока сравнения может Привести к загрублению защиты, Для предотвращения этого реагирующий элемент 18 с помощью коммутирующего элемента 19 увеличивает добротность фильтра 15, при этом рабочий сигнал на входе блока сравнения в течение времени действия защиты, составляющего 20-30 мс, затухает незначительно. Это обеспечивает срабатывание защиты при заданном токе.Таким образом, описанное устройство по сравнению с известными обладает повышенной чувствительностью при дифференциальной защите трансформатора, особенно трансформатора с Регулированием коэффициента трансформации под нагрузкой. Это позволяет отключать поврежденный трансформатор в начальной стадии повреждения и следовательно, сократить расходы на его ремонт.Формула изобретенияУстройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее установленные по концам защищаемого объекта трансформаторы тока, вторичные обмотки которых через входные элементы включены по схеме на циркуляцию тока, фильтры первой и второй гармоник, входы которых подключены к выходу входного элемента дифференциального тока, блок торможения при внешних коротких замыканиях, входы которого подключены к выходам входных элементов, блок сравнения с тремя входами, первый из которых подключен к выходу первого выпрямителя, второй - через второй выпрямитель к выходу фильтра второй гармоники, а третий - к выходу блока торможения, и реагирующий элемент, вход которого подключен к выходу блока сравнения,. а выход - к входу исполнительного блока, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, в него введены второй фильтр первой гармони- . ки с дополнительным входом для изменения добротности, безынерционный эле698097 1 О Составитель Ю.Силаеведактор Т.Юрчикова ТехредС. Мигай Корректор Т.Скворцо Тираж 857 дарственноделам изобва, Ж,Подписи митета СССР ий и открыт кая наб., д аз 6940/37 ЦНИИПИ Го и 113035,Мосоетау й 4/ Филиал ППППатент, г. Ужгород, ул . Проектная мент, сумматор с двумя вхс,лми, второйреагирующий элемент и ком утирующийэлевйнт, причем входы вто 1 го фильтрапервой гармоники и безынер лонногоэлемента подключены к выходу первого фильтра первой гармоники, а выходы - к входам сумматора, выход:;.оторого соединен с входом первого выпрямителя, вход второго реагирующего элемента подключен к выходу первого выпрямителя, а выход черезкоммутирующий элемент соединен сдополнительным входом второго фильтра первой гармоники. Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Федосеев А.М. Релейная защита электрических систем. Учебник длявузов,Энергия , 1976, с. 439,рис. 9 - 24,2. Ульяницкий Е.М.,Майоров В.Д, Разработка и исследование дифференциального реле на операционных усилителях. Изв. вузов Электромеханика, 1975, Р 7, с, 784- 790 .