Устройство для дифференциальной защиты многообмоточного трансформатора

Союз Советских Социалистических республик(Я) Дополяв ое к авт. свил-в 22) Заявлеио 16.10.75 (2 Ц 2181 Ж 8/24присоединеивем заявки23) Приоритет 51) М. К 02 Н 3/2 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(53) УДК 621,316. .925(088.8) ОпубликовавДата опубл вапия описаиия 17.02 2) Автори изобретеии К. Ванин, В. Д, М. Упьяницки остовский-на-Дону институт инженеров транспорта и Ленинградский попитехниче им. М. И. КалининаОднако прц использованииройств для защиты силовыхров с регулированием цапрягрузкой для отстройкц от дтоков цебалацса, вызванных рнапряжения под нагрузкой,иметь более высокий коэффццния цлц большую уставку, чтовнтельцость защиты.2 О Цель настоящего цзобретерецце функциональных возможвенце чувствительности диффзащиты трансформаторов с рнапряжепця под нагрузкой. подобных уст- трансформатоженця под наополнительных егулцровациемонц должны иецт торможеснижает чувстця - расшиностей ц нови- ерецццальцой улцроваццем Устроиство относится к электротехнике и предназначено для защиты многообмоточных трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой.Известны устройства дифференциальной защиты многсюбмоточных силовых трансформаторов, использующие для отстроики от токов небалацса торможение сигналом, получаемым из токов плеч защиты, а для отстройки от бросков тока намагничивания - торможения второй гармоникой тока включения трансформатора. Эти устройства полностью или частично построены на операционных усилителях 1,Прототипом предложенного устройства, наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, является устройство для дифференциальной защиты многообмоточного трансформатора, содержащее трансформаторы тока, ко вторичным обмоткам которых присоединены преобразователи ток - напряжение, на выходе которых включены формирователь рабочего сигнала, формирователь тормозного сигнала и первый блок сравнения, один из входов которого соединен с выходом формирователя тормозного сигнала, другой из входов соединен ФЕРЕНШИАЛЬНОИ ЗАШИТЫО ТРАНСФОРМ АТОРА с выходом положительных полуволн формирователя рабочего сигнала, вь 1 ход отрицательных полуволц которого соединен с одним из входов формирователя тормозного сигнала, а выход переменного сигнала формирова теля рабочего сигнала через фильтры первойц второй гармоццк и формирователи модуля подключены к первым двум входам второго блока сравнения, третий его вход соединен с одним цз выходов первого блока сравнения, а. выходы первого и второго блоков сравне ния подключены к логическому элементу ИИ, Я 77 с)ПОСтаНЛСццая ЦЕЛЬ )1 ОСГИ аЕГС)1 тСМ, стС устройство для дифференциальной защиты мцогообмоточного трансформатора, содержащее трансформаторы тока, ко вгоэичным Обмотсам соторых прцсоедигецы преобрсзо ватели ток - напряжение, .ца выходе которых включены формирователь рабочего сигнала, формироьатель тормозцого сигнала и первый блок сравнения, один из входов (сэторого соединен с выходом формирователя тормозного сигнала, другой цз входов соединсц с выходом поло)кительны х полуволн формирователя рабочего сигнала, выход отрицательных полуволн которого соединен с одним из входов формирователя тормозного сигнала, а выход переменного сигнала формирователя рабочего сигнала через фильтры первой и второй гармоник и формирователи модуля подключены и первым двум входам второго блока сравнения, третий его вход соединен с оДним из вьходов первого блока сравнен 1 я, четвертыйс одним из входов первого блока сравнения, а выходы сервого и второго блоков сравнеция подключены логическому элементу И, снабжено блока:; компенсации токов небалацса в предел; допустимого диапазона регулирования напряжения, одни входы которого соединены с входами блока сравнения, а другой вход соединен с выходом положительной полуволны формирователя рабочего сигнала, а выход блока компенсации токов небаланса подключен к четвертому входу второго блока сравнения.Иа чертеже представлена принципиальная схема одной фазы устройства дифференциальной. защиты мцогообмоточного трансформатора 1, Вторичные обмотки трансформаторов тока 2 плеч зашиты включены ца входы преобразователей ток - напряжение 3 устройства диффе 1)енциальиой защиты. Выходы преобразователей ток в цапряжен 3 подключены к входам формирователя рабо.чего сигнала 4, формирователя тормозного сигнала 5, первому блоку сравнения б и блоку компенсации токов небаланса 7. Формирователь рабочего сигнала 4 имеет выход переменного сигнала 8, выход отрицательных полуволн 9 и выход положительных полу- волн О.Выход переменного сигна,ча 8 соединен с входами фильтра первой гармоники 11 и фильтра второй гармоники 12 рабочего сигнала, Выходы фильтров включены на формирователи модулей 13. Выходы этих формирователей модуля соединены с двумя вхо.дами второго блока сравнения (компаратор) 14, на третьем входе задается уставка устройства защиты четвертый вход компаратора 14 соединен с выходом блока для компенсации токов небалзнса:7,Выход отрицательных полуволн 9 формирователя рабочего сигнала 4 соединен с входом формирователя тормозного сигнала 5, Выход положительных полуволн 10 с вхсдсл блока для ксмценсации голц ц баланса 7. Выходы последнего блка и ф, миэона гс.ля тормозцосс) си Гнал):) пклкчс 1,: на входы первого блока сравцсния 6 Быхсдь, блсаов сравнения 6 и 4 ссединение с цхочс Ги и лОГи 1 е с к О Г О э,1 с. и с 11 т а И5 .При включении мнсгосблОтоИсгс трас фОРМатОРа ПОД НаПРЯжСЦИЕ, КОГДа ВОЗЛО)ннс протекание значительных бросков тска на магчсичиваци, селективная рабста устройства обеспечивается слсдующим соразс напэяжеция, прОцс)рсиснс;ьныс тскалч 1 леч зя. щиты, поступают на вхсды формирователя рабочего сигнала 4, С выхода переменного сигнала 8 напряжение, пропорцпональнос дифференциальному току, подается на фигЬт. ры первой 11 и второй гармоник 12 рабочегс, сигнала. Первая и вторая гармоники нь- прямляются формирователями модуля 13 и поступают ца входы второго блока сравцс ния 14, где сравнива 1 отся и, когда отпошенц; второй гармоники и первой гармоники пс рвичного тока меньше 0,2, блок сравне:и срабатывает (на его выходе появляется снг. нал).Поскольку для любых бросков тока на. магничивация это отношение всегда больше 0,2, то устройство обеспечивает Отстройку от всех видов тока включения.В нормальном режиме при регулировании напряжения трансформатора под нагрузкой на выходе блока для компенсации токов небалацса 7, который является инерционным звеном с ограничением, выделяется выпрямленное и сглаженное напряжение небала.:са Оно подается на входы первого бчока сравнения 6 и второго блока сравнения 14 и действует ца них в сторону цесрабатывания, Поскольку процесс регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой происходит медленно (секунды - десятки секунд), напряжение цебалацса, вызванное этим регулированием, оказывается всегда скомпен. сированным выходным напряжением блока для компенсации тока небалаяса 7. Это позволяет повысить чувствительность дифференциальной защиты, не отстраивая ее от токов цебаланса за счет регулирования напряжения под нагрузку.При внутреннем короком замыкании устройство зашиты срабатывает за 2030 мс, блок для компенсации токов небаланса 7 при этом не успевает оказать свое влияние на работу компараторов. Уровень ограничения сигнала на выходе блока для .комценса. ции токов небалацса 7 устанавливается соответствующим пределам регулирования напряжения трансформатора.Положительный эффект изобретения за. ключается в расширении фу)чкциональн 1.х возможностей и повышении чувствительное. ти защиты, это позволяет отключать поврсж. денные мцогообмоточные трансформаторыца боле рацией стадии развития. анар,что снижает затраты ца его восстанов,еие.Формула изобретенияУстройство для дифференциальной заниты многообмоточного трансформатора, содержащее трансформаторы тока, ко вторичным обмоткам которых присоединены преобразователи ток - напряжение, на выходе которых включены формирователь рабочего сигнала, формирователь тормозного сигнала и первый блок сравнения, один из входов кеторого соединен с выходом формироватеЛя тормозного сигнала, другой из входов соединен с выходом положительных полуволн формирователя рабочего сигнала, выход отрицательных полуволн которого соединен с одним из входов формирователя тормозного сигнала, а выход переменного сигнала формирователя рабочего сигнала через фильтры первой и второй гармоник рабочего сигнала и формирователи модуля подключень к первым двум входам второго блока сравнения, третий его вход соединен с одним из выходов первого блка сравнения, четвертый с однич из входов первого блока срввнейия, а выходы первого и второго блоков сравнения подключены к логическому элементу И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения чувствительности защиты путем отстройки от токов небаланса, оно дополнительно снабжено блоком компенсации токов небаланса в пределах допустимого диапазона регулирования напряжения, одни входы которого соединены с входами первого блока сравнения, а другой вход соединен с выходом положительной полуволны формирователя рабочего сигнала,. а выход блока компенсавш токов небаланса подключен к четвертому входу второго блока сравнения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Заявка Мо 203940-24-7,кл. Н 02 Н 3/28, 1972.2. Разработка и исследование дифференциального реле на операционных усилителях, изв. ВУЗов-Электромеханика, 195, Мо 7.ОНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 3035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП аПатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4