Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (11) ДОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01 КРЫТИЙ(71) Всесоюзный ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательский, проектно-конструкторскийи технологический институт релестроения(56) 1. Федосеев А.М. Релейная защитаэлектрических систем, М., "Энергия",1976, с. 427-428.2. Тгапзйогшег йНЕегепг 1 а 1 ге 1 ауСуре ВАЭЯЕ. - Сайа 1 ояпе ВК 62-1,ОЕР 11 у В Рагй Ей).г).оп 3, АиЕпзг 1977фирмы АБЕА, Швеция,3. Дмитриенко А.М. Дифференциальная защита трансформаторов и автотрансформаторов. - "Электричество",1975, 9 2, с. 1-9. за) Н 02 Н 7/04, Н 02 Н 3/28(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА, содержащее трансформаторы тока, установленные со всех сторон защищаемогообъема, вторичные обмотки которыхсоединены по дифференциальной схемеи подключены к дифференциальному реле, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения селективности,в него дополнительно введены селективные Фильтры, трансформаторы тока.выполнены в виде трансформаторов токас замкнутым магнитопроводом и трансФорматоров тока с емкостной компенсацией тока намагничивания причем втоФФричные обмотки каждого из трансформа- Еторов тока с замкнутым магнитопроводом подключены к дифференциальному каффреле через селективный фильтр, час- Стотная характеристика которого совпа.дает с частотной характеристикой Ятрансформаторов тока с емкостной компенсацией тока намагничивания.440 1 1320Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защитеэлектрических системи может при"меняться для защиты силовых транс"форматоров и автотрансформаторов.Известно устройство для дифференциальной защиты трансформаторов, содержащее высоковольтные трансформаторы тока (ТТ), вторичные обмоткикоторых Соединены по дифференциальной схеме и подключены через промежу"точный насыщающийся трансформаторк реагирующему органуОднако для данного устройства характера недостаточно высокая селективность при внешних коротких замыканиях, сопровождающихся неодинаковым искажением формы первичного токав каждой фазе высоковольтными ТТ,Известно также устройство для дифференциальной защиты трансформатора,содержащее высоковольтные трансформаторы тока, блок процентного торможения, блок торможения от второй ипятой гармоник дифференциального тока, фильтр рабочей цепи и респирующийорган, Фильтр рабочей цепи настроенна промышленную частоту, и устройство не реагирует на составляющие болеевысоких частот в дифференциальном то"З 0ке, обладая достаточно высокой селективностью 2).Однако для такого устройства характерно недостаточно высокое быстродействие (порядка 30 мс при номинальной частоте 50 Гц), в то времякак от современной дифференциальнойзащиты трансформаторов и автотрансформаторов большой мощности требуется чтобы они срабатывали за время, 40меньшее периода промышленной частоты, и не замедлялись в переходных ре"жимах коротких замыканий,Наиболее близким к изобретению по45технической сущности и достигаемомурезультату является устройство длядифференциальной защиты трансформатора, содержащее высоковольтные трансформаторы тока, вторичные обмоткикоторых соединены по дифференциаль 50ной схеме и подключены к реагирующему органу и через фильтр второйгармоники к блоку торможения 3 . Однако известное устройство обла дает достаточно высокой селективностью при внешних коротких замыканиях в тех случаях, когда оно подключено к обычным трансформаторам тока с замкнутым магнитопроводом,Для защиты объектов сверхвысокогонапряжения применяются карпадныетрансформаторы тока с емкостной компенсацией тока намагничивания, которые правильно передают принужденнуюслагающую тока, но искажают свободные слагающие как по величине, так ипо фазе.В то же время обычные трансформаторы тока с замкнутым магнитопроводом или с зазором в магнитопроводетрансформируют свободные сглаживающиес частотой, большей номинальной,практически без искажений, т,е, представляют собой пропорциональные звенья.Если для защиты объекта используются трансформаторы тока обоих типов,то при внешнем коротком замыканиив дифференциальной цепи появляетсянебапанс, обусловленный различной передачей трансформаторами тока свободных составляющих с частотой, вышеноминальной,Полный ток небалансапри этом может значительно превышатьзначение, необходимое для срабатывания реле защиты.Таким образом, для известного устройства характерна недостаточная селективность при применении трансформаторов тока с замкнутым магнитопроводом и каскадных с емкостной компенсацией тока намагничивания.Цель изобретения - повышение селективности при применении трансформаторов тока с замкнутым магнитопроводом и каскадных, с емкостной компенсацией тока намагничиванияПоставленная цель достигается тем, что в устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее трансформаторы тока, установленные со всех сторон защищаемого объекта, вторичные обмотки которых соединены по дифференциальной схеме и подключены к дифференциальному реле, дополнительно введены селективные фильтры, трансформаторы тока выполнены в виде трансформаторов тока с замкнутым магнитопроводом и трансформаторов тока с емкостной компенсацией тока намагничивания, причем вторичные обмотки каждого иэ трансформаторов тока с замкнутым магнитопроводом подключены к дифференциальному реле через селективный фильтр, частотная характеристика которого совпадает с частотной характеристикой трансформаторов тока с емкостной компенсацией тока намагничивания.На фиг. 1 показана блочная схема предлагаемого устройства, фи 1,2 - схема селективного Фильтра.Устройство (фиг, 1) содержит каскадные трансформаторы 1 тока с емкостной компенсацией тока намагничивания,0 трансформаторы 2 тока с замкнутым магнитопроводом, селективные Фильтры 3, подключенные к вторичным обмоткам трансформаторов тока с замкнутым магнитопроводом, и дифференциальное реле 4.Селективный Фильтр 3 (Фиг.2) содержит индуктивность 5, конденсатор 6 и резистор 7 и настроен на частоту185 ГУ, Частотная характеристика 20 фильтра повторяет частотную характеристику трансформатора тока с емкостной компенсацией тока намагничивания,Дифференциальное реле выполняется в виде известного время"импульсного релеобладающего высоким быстродействием (например, реде ДТ),Устройство работает следующим образом.В нормальном режиме ток нагрузки 50 номинальной частоты протекает по двум или большему числу сторон силового трансформатора. Искажения, вносимые трансформаторами 1 тока с емкостной компенсацией тока намагничивания, обычными трансформаторами 2 тока и селективными фильтрами 3, невелики,/ ток небаланса незначителен.При внешнем коротком замыкании 9появление в первичном токе значительных поамплитуде слагающих высших частот возможно, если к силовому . трансформатору примыкает протяженная линия (300-1000 км). Величина тока в этом режиме невелика и обычные ТТ не 45 насыщаются, поэтому схему дифференциальной защиты можно полагать линейной, Первичный ток короткого замыканияв каждой фазе можно представить. в виде суммы аварийной слагаю щей аз и тока предшествующего нормального режиматкю -авфнЗначениеравно току короткоаВго замыкания при ;О и нулевых начальных условиях в сети и схеме защиты.Составляющиев каждой фазе создают незначительный ток небаланса., 3Составляющиеа з при нулевых начальных условиях порождают в трансформаторах тока с емкостной компенсацией и в селективных фильтрах переходной процесс, дающий близкие повеличине и форме токи на выходах, таккак частотные характеристики трансФорматоров тока с емкостной компенсацией тока намагничивания и селективных фильтров примерно совпадают.Таким образом, составляющая переходного тока небаланса, вызванная протеканием аз , также получается малой,В результате защита не срабатываетпри внешнем коротком замыкании.При коротких замыканиях в зонедействия защиты искажение тока транс"форматорами тока с емкостной компенсацией и селективными фильтрами неприводит к отказу или замедлению всрабатывании, так как реле дифференциальной защиты реагируют главнымобразом на принужденную слагающую тока короткого замыкания, фаза и ампли.туда свободных слагающих высших частот при этом не имеют существенногозначения,При параметрах трансформаторовтока с емкостной компенсацией токанамагничивания с помощью селективного фильтра второго порядка можноуменьшить амплитуду переходного токанебаланса в эраз в диапазонечастот от 1- до 12-кратного номинального значения.,Предлагаемое устройство может найти широкое применение для защит мощ"ных трансформаторов и автотрансформаторов на подстанциях, примыкающихк длинным линиям электропередачсверхвысокого напряжения.,1120440 е.Г Составитель А.Бондктор С.Саенко Техред Т,Маточка н Тираж 613 ПодписиГосударственного комитета СССРлам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская. наб., д.4/5 илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная Заказ 7755/42 ВНИИПИ по 113035