Устройство для дифференциальнойзащиты трансформатора

ОП ИСАН И ЕВИ 386ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(6 ополнительное к авт. д;51) М. Кл.Н 02 Н 3/28 Н 02 Н 7/04 2) Заявлено 23,01.78 (21 2400,24-0ки,г,"е с присоединением Государственный комите СССР ло делам изобретений и открытий(088.8) ллетень Ло 9 ия 07.03.8 2) Авторы изобретения А. С. Засыпкин Трудового Красного Знамениитут им. Серго Орджоникидзе олит 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЬ ТРАНСФОРМАТОРАвозможности задержки (а срабатывания при его короткого замыка 1) Заявитель Новочеркасский орден ческий инИзобретение относится к релейной защите электрических систем и может быть использовано для дифференциальной защиты силовый трансформаторов и авто- трансформаторов с регулированием под нагрузкой и с выносными устройствами для продольного регулирования напряжения под нагрузкой.Известно устройство для дифференциальной защиты с реле, использующим быстронасыщающийся трансформатор тока и магнитное торможение типа ДЗТ 1.Наиболее близким по технической сущности является устройство для диф(реренциальной зашиты, со сржащес трансформатор тока, быстронасыщающийся трехобмоточный с рабочими и вторичными обмотками, присоединенными к регулируемому резистору и к реагирующему органу, к которому через полупроводниковый ключ, расширитель импульсов подключен блок сравнения, на второй вход которого через последовательно соединенные фильтр, выпрямительный мост и расщепитель им- пульсОВ подклочепы Вторичные Оомотки трансформаторов 2).Однако это устройство не обеспечивает снижения тока срабатывания по условию отстройки от броска тока намагничивания чл 1 ЕФ А, Аллилуев и В. В, Ильиничний"з,ми отстроики от синусоидальных токов не- баланса.Целью изобретения является снижениетока срабатыьа пя по условию отстройки д От ОроскОВ намаГппчпвающего тока и огстройки от спнусопдальных токов небаланса.Для достижения этой цели в устройств.дифференциальной защиты трансформато ра, содержащем трехстержневой насыщающийся трансформатор тока с рабочими и вторичными обмотками, присоединенными к регулируемому резистору и к исполните;1 ьному ОрГапу, к которому через по 1 д лупроводниковып ключ, расширитель ими льсов полк,Осн Олок сраВнения, на ВтО- рой вход после;,него через последовательно соединенные фильтр, выпрямительный мост и рдсгцепитель 1 мпульсов подключена Вто ричпая обмоткарансформатора. Первичная обмотка трансформатора выполнена с отводами и присосдинена к рабочим обмоткам трсхстсожнеВОГО насышающсГОся трансформатора тока, на крайних стержнях которого размсшена тормозная обмотка,Цсль устранени 51на у.,сньшенпс тоналожении внутрен10 ния на внешнее и защиты полупроводникового органа от перенапряжения в данном устройстве достигается тем, что в расширитель импульсов введен транзистор, эмиттер которого присоединен к положительной обкладке конденсатора, а коллектор через резистор к отрицательной, причем база вновь введенного транзистора через резистор подключена ко входу положительной полярности полупроводникового ключа, а параллельно реагирующему органу подключены два встречно включенных стабилитрона.Одним из отличительных признаков броска намагничивающего тока является наличие паузы в его производной, Если дополнить реле ДЗТ специальным полупроводниковым устройством, реагирующим на паузу в производной броска намагничиваю- щего тока, то можно изменять ток срабатывания защиты - увеличивать его при броске намагничивающсго тока до и, = =1,5 1 п,. Это позволяет повысить чувствительность защиты при внутреннем коротком замыкании, например, витковом замыкании в силовом трансформаторе, когда форма дифференциального тока синусопдальна и паузы в его производной отсутствуют. При внутренних междуфазных коротких замыканиях и насыщении защитных трансформаторов тока токи, протекающие в дифференциальной цепи защиты, больше тока срабатывания загрубленного реле и оно срабатывает.Разработанное полупроводниковое устройство универсально и мокет применяться со всеми типами реле ДЗТ,На чертеже приведена структурная схема устройства (один из вариантов).В рабочих обмотках 1 - 3 быстронасыщающегося трансформатора тока 4 протекают токи плеч защиты, а в тормозной 5 - тормозной ток. Вторичная обмотка реле 6 подключена к регулируемому резистору 7 и реагирующему органу 8. Рабочие обмотки 1 - 3 быстронасыщающегося трансформатора тока 4 через соответству.:ощие отводы соединены с первичной обмоткой трансформатора 9, вторичная обмотка которого через схему расщепления 10 и выпрямительнып мост 11 соединена по одному каналу непосредственно со схемой сравнения 12, а по другому - через сглаживающий фильтр 13. Схема сравнения 12 через расширитель импульсов 14 подключена к полупроводниковому кРночу 15.1( обмотке 8 присоединены последовательно включенные регулируемыи резистор 16 и полупроводниковый ключ 15. Параллельно обмотке 8 подключены стабилитроны 17 и 18.Для обеспечения одинаковой чувствительности полупроводникового устройства к броскам намагничпвающего тока при различных вторичных номинальных токах 15 20 25 3040 45 50 дд 60 65 сторон защиты первичная обмотка трансформатора 9 через расщепптель импульсов 10 выполнена с отводами. Напряжение, снимаемое с вторичной обмотки трансформатора 9, через схем расщепления 10 (конденсаторы 19: 20 и резисторы 21 и 22) и выпрямительный мост 11 поступает по одному каналу (напряжение У) на схему сравнения 12 (транзистор 23, диоды 24 и 25 и резисторы 26 и 27). Го другому каналу напряРкенис l подастся на вход сглаживающего фильтра 13 (диод 28, конденсатор 29, резисторы 30 и 31). С выхода сг 5 ажРВа 5 ощго фильтра 13 напряжение Ь 2 подастся на другой вход схемы сравнения 12. Напряжение Уз со схемы сравнен;я 12 поступает на расширитель импульсов 11 (транзистор 32), конденсатор 33, диод 34 и резисторы 35 - 37. Транзистор 32 и резисторы 36 и 37 предназначены для умс,ньпсния постоянных времени цепей заряда и разряда расширителя импульсов 14 ПРИ У 4) Успп 5 ГЛЕ, ЬппуНВПРЯРКСНИЕ На конденсаторе 33 в условиях срабатывания полупроводникового устройства. Транзистор 32 управлястся напряжением, выделяерсзис 5 орс; 35; прп его открытии параллсльно конгРснсатор 33 подкл 5 очастся резистор 37 и тем самым уменьшаются постоянные времени цспеи заряда и разряда. Г 1 ри напряжении Ьп(Успп, транзистор 32 закрыт. Параметры схемы расширителя импульсов подбираются такими, чтобы перед очередным импульсом напрякения Г), напряжение К,= У,пп 5-. Это позозмонось изшнего загрубления реле после исчезновения пауз производной броска н ам агничивающего тока, НРпример при ВозникноВении Виткового замыканРРя в силовом трансформаторе после включения его на холостой ход. С расширителя импульсов 14 напряжение поступает на полупроводниковый ключ 15 (составной транзистор 38, симистор 39, выпрямптсльный мост 40, конденсатор 41, резисторы 42 и 43). Стабилитроны 17 и 18, 44 - 46 и резисторы 47 и 48 предназначены для защиты элементов полупроводникового устройства от перенапряжений.11 ри появлении пауз В производной дифференциального тока на схему сравнения 12 поступает два напряжения: сглаженное конденсатором 29 напряжение ЕУ, и напряжснис ЬВ Видс пр 5 моуголы 5 ых импльсов, так как схема расщепления 10 производит практически бсзпнсрпионное сглажиВание, нс заполняя пауз во вторичном напряжении трансформатора 9. В моменты времени, когда У - У, транзистор 23 открывается. Напряжение Ьз в виде прямоугольных импульсов сглаживается расширителем импульсов 14 и поступает на вход составного транзистора 38, который открывается и шунтирует выходные зажимы выпрямительного моста 40, Это приводитк открытию симистора 39. Реагирующий орган 8 шунтируется регулируемым резистором 16, что приводит к загрублению реле.При отсутствии пауз в производной диф ференциального тока У,) У, транзистор 23 постоянно закрыт и реле не загрубляется, а срабатывает с высокой чувствительностью.Как уже отмечалось, полупроводниковое 1 О устройство универсально и может применяться со всеми типами серийно выпускаемых реле ДЗТ. Конструктивно полупроводниковое устройство может устанавливаться в корпусе реле ДЗТ. 15 Формула изобретения1. Устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее трех- стержневой насыщающийся трансформатор тока с рабочими и вторичными обмотками, присоединенными к регулируемому резистору и к реагирующему органу, к которому через полупроводниковый ключ, расширитель импульсов подключен блок сравнения, на второй вход последнего через последовательно соединенные фильтр, выпрями- тельный мост и расщепитель импульсов подключена вторичная обмотка трансформатора, отличающееся тем, что, с целью снижения тока срабатывания по условию отстройки от ороска тока намагничивания и отстройки от синусоидальных токов небаланса, первичная обмотка трансформатора выполнена с отводами, и присоединена к рабочим обмоткам трехстержневого насыщающегося трансформатора тока, на крайних стержнях которого размещена тормозная обмотка.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью устранения возможности задержки на уменьшение тока срабатывания при наложении внутреннего короткого замыкания на внешнее и защиты реагирующего органа от перенапряжения, в расширитель импульсов полупроводникового ключа введен транзистор, эмиттер которого присоединен к положительной обкладке конденсатора, а коллектор через резистор - к отрицательной, причем база вновь введенного транзистора через резистор подключена к входу положительной полярности полупроводникового ключа, а параллельно реагирующему органу подключены два встречно включенных стабилитрона.источники информации,принятыс во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 600650, кл. Н 02 Н 3/28, 1977.2. Авторское свидетельство СССР по заявке ЛЪ 2422926/07, кл. Н 02 Н 3/28, 1977.