Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

(5 ц 4 Н 02 Н 328, 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НО ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕТ СССРИ ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМ СВИДЕТЕЛ с Ж С: 6(7 1) Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова (72) А.М.Дмитренко(56) Дифференциальная защита трансформаторов ДЗТ1. - Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низкого напряжения, 1979, вып. 3 (79).Авторское свидетельство СССР У 888260, кл. Н 02 Н 3/23, 198 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА(57) Изобретение относится к области электротехники, а именно к релейной защите электрических систем и можетприменяться для защиты трансформаторов. Целью изобретения является повы;.шение быстродействия и упрощение устройства. Цель достигается введениемв устройство блока 4 формированиятормозного сигнала, состоящего из последовательно соединенных фильтра 5высших частот, второго выпрямителя би сглаживающей схемы 7. При этом сигнал на выходе сглаживающей схемы 7обеспечивает формирование пауз на выходе компаратора 8 длительностью 8 -10 мс, На выходе элемента 9 выдержкивремени на возврат также возникаетпауза и элемент выдержки времени 10не срабатывает. 3 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защитеэлектрических систем, и может бытьприменено для защиты трансформаторов,Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение устройства длядифференциальной защиты трансформатора.На фиг, 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - кри.1 Овые токов при коротком замыкании (КЗ)в защищаемой зоне; на фиг. 3 - то же,при периодическом броске тока намагничивания,Устройство содержит согласующее икорректирующее звено 1, на выходе которого включен первый выпрямитель 2,на выходе последнего включен резистор 3, блок 4 формирования тормозногосигнала, последовательно соединенные 20фильтр 5 высших частот, второй выпрямитель 6 и сглаживающая схема 7, последовательно соединенные компаратор 8, элемент 9 выдержки времени навозврат, элемент 10 вьдержки времении выходной орган 11. Вход фильтра выс.ших частот подключен параллельно выходу первого выпрямителя 2 рабочейцепи, а вход компаратора 8 - параллельно выходам рабочей цепи, сглажи- ЗОвающей схемы 7 и блока 4 формирования тормозного сигнала. Полярностивыпрямителей 2 и 6, а также выпрямителя, входящего в состав блока 4 фор,мирования тормозного сигнала, приняты так, чтобы сигнал с выхода выпрямителя 2 был направлен на срабатывание компаратора 8, сигналы с выходоввыпрямителя 6 и блока 4 формированиятормозного сигнала были направленыиа возврат компаратора 8,1Согласующее и корректирующее звено 1 служит для коррекции формы кривой вторичного тока высоковольтныхтрансформаторов тока (не показаны), ф 5Оно может быть выполнено как на трансреакторе, так и с использованием активных элементов, например операцион-,ных усилителей.Блок 4 формирования тормозного сиг нала осуществляет суммирование модулей мгновенных значений токов плечзащиты, выпрямление и сглаживаниетормозного сигнала.Устройство работает следующим образом.В нормальном режиме (устройствонаходится в статическом состоянии) на входе согласующего и корректирующегозвена 1 протекает весьма малый токнебаланса, поэтому сигналы на выхо-.дах первого выпрямителя 2, фильтра 5высших частот, второго выпрямителя 6и сглаживающей схемы 7 также малы,Сигнал на выходе блока 4 формирования тормозного сигнала может достигать значительной величины, однакокомпаратор 8 не срабатывает, поскольку сигнал на его входе имеет отрицательную полярность. Сигнал на выходахэлемента 9 вьдержки времени на возврат, элемента 10 вьдержки времени ивыходного органа 11 также равен О.При синусоидальном токе КЗ в зоне дей"ствия защиты на входе согласующего икорректирующего звена 1 ток также является синусоидальным, поэтому на выходе выпрямителя 2 возникает напряжение, которое содержит в основномпостоянную слагающую и вторую гармонику, амплитуда которой по отношениюк постоянной слагающей составляет примерно 67 Е.Модуль коэффициента передачи фильтра 5 высших частот при заданной добротности фильтра составляет АЗ начастоте третьей гармоники, А=0,78 начастоте второй гармоники.Постоянная составляющая на выходфильтра не проходит. Коэффициент передачи сглаживающей схемы 7 принят равным примерно 0,5. С учетом этого сиг-,нал на выходе сглаживающей схемы 7 составляет около 253 от постоянной слагающей рабочей цепи и навыходе компаратора 8 появляются импульсы, пауза между которыми значительно меньше вьдержки времени навозврат элемента 9, равной 5 мс, ина его выходе появляется постоянныйсигнал, равный "1", После набора выдержки времени элементом 1 О, равнойпримерно 22 мс, на его выходе появляется сигнал, равный "1", и выходной орган 11 срабатывает.,При токе КЗ с апериодической слагающей в зоне действия защиты (см. фиг.2) вторичный ток высоковольтного трансформатора тока имеет искаженную форму кривой. При этом кривая напряжения на выходе первого выпрямителя 2 также значительно искажена. Она содержит в основном постоянную слагающую, первую и вторую гармоники, а также небольшую третью гармонику1 порядка ЗОБ от постоянной слагающей).Первая гармоника практически не проходит на выход фильтра 5 высших, частот, поскольку коэффициент пере дачи фильтра на частоте первой гармоники равен А Ф О, 12.За счет третьей гармоники напряжение на выходе фильтра 5 высших частот; а соответственно и сглаживающей 0 схемы 7 получается больше, чем в случае синусоидального тока на входе устройства защиты и составляет примерно 507 от постоянной слагающей.При этом длительность пауз на выходе 15 компаратора 8 получается меньше 5 мс и на выходе элемента 9 выдержки времени на возврат появляетсясплошной сигнал . Через 22 мс появляется сигнал "1" на выходе элемента 1 О выдержки времени и выходной орган 11 срабатывает, При периодическом броскетока намагничивания (см. Фиг. 3) дли-тельность пауз в токе меньше 5 мс.25Напряжение на выходе первого выпрямителя 2 в течение периода имеет три импульса, благодаря чему отношение амплитуды третьей гармоники к постоянной слагающей довольно велико и щ составляет примерно 803. Модуль коэфФициента передачи фильтра 5 высших частот на частоте третьей гармоники, как указано выше, принимается равным 3. При этом сигнал на выходе сглаживающей схемы 7 составляет 0,8 3 0,5=5 ш 1,2 от постоянной слагающей напряжения на выходе первого выпрямителя 2,что обеспечивает формирование пауз навыходе компаратора 8 длительностью по.рядка 7 - 10 мс, При этом на выходеэлемента 9 выдержки времени на возврат также возникает пауза и элемент10 выдержки времени не срабатывает,Соответственно не срабатывает и выходной орган 11,Формула изобретенияУстройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее рабочую цепь, состоящую из согласующего и корректирующего звена, соединенного последовательно с первым выпрямителем и резистором, блок формирования тормозного сигнала, выход которого совместно с выходом рабочей цепи подключен к входу компаратора, выход которого подключен к последовательно соединенным элементу выдержки на возврат, элементу выдержки на срабатывание и выходному органу, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения, в него дополнительно введена цепь дополнительного торможения, состоящая иэ последовательно соединенных Фильтра высших частот; второго выпрямителя и сглаживающей схемы, причем вход фильтра высших частот подключен к выходу первого выпрямителя, а выход сглаживающей схемы - к входу компаратора, Фильтр высших частот имеет наибольший модуль коэффициента передачи на частоте третьей гармоники.1274054 авитель А.Бондареед Л.Олейник ректор а едакт Заказ 6485/ Го го коми по делам изобретении и от 035, Москва, Ж, Раушск д. 4/5 а роизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 Со