Устройство для защиты трансформатора, регулируемого под нагрузкой

(51)5 Н 02 Н 3/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВОДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА, РЕГУЛИРУЕМОГО ПОД НАГРУЗКОЙ(57) Изобрегение относится к электротехнике, а именно к у.тройствам релейной защиты, и может быть использовано для защиты трансформаторов, содержащих устройстваа регули рован и я под на груз кой, в частности для трансформаторов, питающих дуговые сталеплавильные печи (печных трансформаторов) . Целью изобретения является повышение чувствительности. Это достигается тем, что в устройство для защиты трансформатора, регулируемого под нагрузкой, содержащее первый и второй преобИзобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты,может быч ь использовано для защиты трансформаторов, содержащих устройства регулирования под нагрузкой (РПН), в част. ности трансформаторов, питающих дуговые сталеплавильные печи (печных трансформаторов).Целью изобретения являегся повышение чувств тельности устройства.На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для защиты трансформатора с РПН; на риг 2 ч 3 - диаграммы его работы. ЯО 162458 разователи тока, выход первого из которь; . соеинсн с рабочим входом реагирую нег, органа и неинвертирующим вхсдом трс хвходового сумматора, к выходу которого полк. )чены последовательно соединенные интег атор и двухвходовый суччатор, к вт рому входу которого подключен источник постоянного сигнала и первый множител. выход которого соединен с инвептируюшнм входом тре.хвходового сумматора, дополнительно введены первый и втопой преобразователи напряжения, второй двухвходовый сумматор и второй умножите. ь. Выход второ о преобразователя напряжения сое динен с вторым неинвертирующич входоч трехвходового сумматора, а выход первого преобразователя напряжения через второй двухвходовый сумматор - с вторым входом первого умножителя, первый вход которого соединен с первым входоч второго умножи теля. Второй вход второго учножителя сое. динен с выходом второго преобразователя токов и вторым входом второго двухвхо дового сумматора, а выход второго умножителя - с тормозным входоч реагирукпцего органа. 3 ил. Устройство содержит датчикич 2 тока, датчики 3 и 4 напря.кения, сумматор 5 умножитель 6, реагирующии орган 7, с ч матор 8, интегратор 9, сучматор 1, умно. житель 11.В устройстве для защиты трансформа. тора с РПН (фиг. 1) выход датчика 4 на пряжения соединен с неинвертирукчщпм входом сумматора 8, а выхоч датчика 1 тока с рабочим входом реагирующего ор.ана 7 и первьм входом сумматора 8, к выход; сумма. тора 8 подключены поадонат,льно снеди ненные интегратоо 9, схччатор 10. к нт,;и 1624588Формула изобретения му вхолу которого подключен источник постоянного сигнала, и первый умножитель 11, выход которого соединен с инвертирующим входом сумматора 8, а второй вход умножителя 11 соединен с выходом сумматора 5, первый вход которого соединен с выходом датчика 3 напряжения, а второй - с выходом датчика 2 тока и вторым входом второго умножителя 6, первый вход которого соединен с первым входом первого умножителя 11, а выход - с тормозным входом реагирующего органа 7.Устройство работает следующим образом.При достаточно больших токах нагрузки влияние преобразователей напряжения на выходные величины сумматоров 5 и 8 незначительно и изменение коэффициента торможения схемы осуществляется с помощью токов 1 и 1 г. На фиг, 2 приведены диаграммы работы устройства при больших токах нагрузки для режимов переключения РПН, сбросы нагрузки и КЗ в зоне лействия устройства. Рассмотрим работу устройства при переключении РПН на одну ступень, сопровождающемся увеличением вторичного напрягкения, При этом будем полагать, что первичное напряжение О не меняегся, Прн таком переключении происходит увеличение тока 1 г в (1+ЛЦ,) раз, а тока 1 - в (1+Л )раз, где Л 1, - относительное изменение Цг, т. е ток 1 возрастает в большей мере. Сразу после скачкообразного изменения обоих токов напряжение на первом входе умножителя 1 (фиг. 1) практически не меняется, скачок тока 1 г передается через умножитель 11 на инвертируюший вход сумматора 8 Однако на его суммирующем входе, как указывалось, имеет место еше больший положительный скачок тока 1,. На выходе сумматора 8 возникает положительный скацок напряжения (фиг, 2), который интегрируется с помощью интегратора 9 и через сумматор 10 осуществляет постепенное увеличение множителя на первом входе умножителя 11. Переходный процесс завершается после того, как выходное напряжение сумматора 8 станет равным нулю, для чего множитель на первом входе умно- жителя 11 возрастает в (1+Л 1) раз, т. е. устанавливается пропорциональным коэффициенту трансформации силового трансформатора. Поскольку процесс регулирования происходит медленно (церез 0,5 в -2 с), а значение Л 11 невелико (обычно не более 0,5 - 2 О"), то величина торможения защиты на выхоЛе умножителя своевременно возрастает, обеспечивая ее блокировку. Режим сброса и наброса нагрузки приводит к пропорциональному изменению токов высокой и низкой сторон печного трансформатора, поэтому сигнал на выхоле сумматора 8 остается равным нулю и напряжение на выходе интегратора 9 не изменяется. Постоянная времени интегратора 9 значительно больше времени, необходимого для отключения КЗ, а скачок рабочего тока 1 значительно больше скачка тока 1 г, поэтому во время КЗ в зоне действия защиты напряжение на выходе сумматора 10 практически не изменяется и сигнал с выхода реагирующего органа действует на отключение.Диаграммы токов и напряжений при переключении РПН в режиме холостого хода печного трансформатора и при возникновении внутреннего КЗ и режима холостого хода приведены на фиг. 3.Рассмотрим работу устройства в режиме холостого хода трансфсрматора при уменьшении Цг наступень. Поскольку 1 г= - О, то пропорциональность между 1 и 1 г отсутствует, олнако это практически не влияет на работу устройства, так как токи малы и выходные сигналы сумматоров 5 и 8 определяются напряжениями ) и г. Последующая работа устройства происходит так же, как и при больших токах нагрузки. При увеличении тока нагрузки ложная работа устройства исключена, так каи множитель на первом гходе умножителяпо-поежнему пропорционален коэффициенту трансформации.Использование устройства для защиты трансформатора с РПН позволяет повысить чувствительность зашиты к внутренним коротким замыканиям за счет уменьшения тока срабатывания. Благодаря этому можно выявлять повреждения защищаемого оборудования на более ранних стадиях развития аварии, цто снизит степень разрушения оборудования и уменьшит затраты на его восс т а новлен не. 25 30 3540 45 50 55 Устройство для защиты трансформатора, регулируемого под нагрузкой, содержащее первый и второй датчики тока, предназначенные для подключения соответственно к обмоткам высшего и низшего напряжения трансформатора, выход первого датцика тока соединен с рабочим входом реагирующего органа и с первым входом первого сумматора, к выходу которого подкл ючен ы последовательно соели нен ные и нтегратор, второй сумматор, к второму входу которого подключен источник постоянного напряжения, первый умножитель, третий сумматор, отличающееся тем, что, с целью повышения цувствительности, дополнительно введены первый и второй датчики напряжения, предназначенные для установки соответственно на стороне низшего и высшего напряжения трансформатора, и второй умно- житель, при этом выход первого Латчика напряжения соединен с вторым входом первого сумматора, к инвертирующему вхолукоторого подключен выход первого умножителя, выход второго датчика напряжения и выход второго датчика тока соответственно соединены с первым и вторым выходами третьего сумматора, выход которого под ключен к первому входу первого умножители, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора и первым вхс лом второго умножителя, второй вход которого соединен с выходом второго датчика тока, а выход - с тормозным входоь. реагирующего органа.1624588 игл вителКравчу Кучерява зоб ртс Рал 11 ате(,остТехрел АТиражкомитета носква, Ж -3ский комбина срелюченое кн л(,. Бочков Корректо Годписнг ниям и открытия ская наб., д. т, г, Ужгород, 1 нри ГКНТ СО