Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

О и ИЙЛ.,З,йЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскнк Социалистических Республик(23) Приоритет Н 02 Н 3/28 Государственный комитет. СССР ло дедам изобретений н открытий(71) Заявитель Новосибирский электротехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗИЦИ 1 Ы ТРАНСФОРМАТОРАИзобретение касается релейной защиты трансформаторов и авто- трансформаторов электрической части электрических станций и подстанций и может быть использовано для защиты силовых трансформаторов при возникновении внутренних коротких и витковых замыканий .Для защиты силовых трансформаторов 10 известно дифференциально-фазное реле содержащее входные трансформаторы присоединенные к трансформаторам тока, установленным на выводах защищаемого объекта, схему преобразования входных величин, присоединенную к ней двухплечевую схему сравнения и реаги" руюший орган с подсоединенным к нему блоком торможения при бросках тока намагничивания 1).Однако известное дифференциальноФазное реле обладает чувствительностью, недостаточной для выявления всех витковых замыканий, так как его необходимо отстраивать от токов не- баланса при максимальных токах нагрузки.Кроме того, известно дифференциально-фаэное реле, содержащее три дифференциально-Фазные-схемы защиты от коротких замыканий и чувствительную часть, состоящую из фильтров токов одной из симметричных составляющих токов несимметричного режима, дифференциального токового органа, блока остройки от бросков тока намагничивания, блокировки при перевозбуждениях и блокировки от сверхтоков 2.Однако известное устройство необходимо отстраивать от тока небаланса рассматриваемой последовательности при токе блокирования дифференциального токового органа блокировкой от сверхтоков. Так как ток блокирования дифференциального токового органа может составлять до 21 т , то ток небаланса, обусловленный регулированием коэффициента трансформации силового трансформатора под нагрузкой при внешних коротких замыканиях, может достигать значительной величины, что требует значительного заглубления защиты при наличии регулирования коэффициента трансформации силового трансформатора. Это ограничивает чувствительность, защиты.Целью изобретения является повышение селективности и чувствительности защиты к витковым замыканиям.Это достигается тем, что в известное устройство, содержащее подключенные к соответствующим трансформаторам тока, установленным по сторонам защищаемого объекта, Фильтры одной иэ симметричных составляющих токов несимметричного режима, блок отстройки от бросков тока намагничивания и блокировку от сверх- токов с входами, присоединенными лг трансформаторам тока а также блокировку при перевозбуждениях и диффе" енциальный токовый орган подсоединенный к выходам фильтров, тормозной вход которого подсоединен к выходу блока отстройки от бросков тока намагничивания, а блокирующие - к (5 выходам блокировки от снерхтоков и блокировки при перевозбуждениях соответственно, введены Фаэный орган, блок управления и блок ИЛИ, при этом выходы Фильтрон подсоединены 2 О также к блоку управления и Фаэному органу, выходы блока управления подсоединены к управляющим входам дифференциального токового и фазного органов, выход блока отстройки от 25 бросков тока намагничивания подсоеди. нен также к тормозному входу Фазного органа, выходы блокировки от сверх" токов и блокировки при перевозбуждениях подсоединены к соответствующим блокирующим входам Фазного органа, выходы дифференциального токового и фазного органов соединены со входами блока ИЛИ, выход которого является выходом устройства.На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства.Устройство для дифференциальной защиты рансформаора содержит фильтры токов симметричных составляющих несимметричного режима (ФТСС) 40 1,2 и 3, которые соединены с блоком управления (Бу) 4, дифференциальным токовым органом (ДТО) 5 и Фазным органом (ФО) б. В качестве БУ может быть использовано известное устройство, например, реагирующее на больший из входных токов (на больший ток плеча) . При выполнении БУ могут быть использованы схема сравнения или схема выделения максимальной входной величины.Выходы БУ 4 соединены с управляющими,входами дифференциального токового 5 и Фазного б органов. Выходы- блока отстройки от бросков тока намагничивания (БО) 7 подсоединены 55 к тормозным входам дифференциального токового 5 и Фазного б органов, В качестве БО 7 может быть использовано известное устройство, например блок торможения по второй гармонике, который подключается в токовые цепи защиты. Выходы блокировки от сверхтоков короткого замыкания (БСТ) 8 подсоединены к соответствующим блокирующим входам ДТО 5 и ФО б. В качестве БСТ 8 может быть использовано известное устройство, например блок торможения от суммы модулей токов плеч, который подключается в токовые цепи защиты. Выходы блокировки при перевозбуждениях силового трансформатора (ППВ) 9 соединены с соответствующими блокирующими входами ДТО 5 и ФО б. Выходы ДТО 5 и ФО б соединены со входами логического блока ИЛИ 10, выход которого является выходом устройства и включен по схеме ИЛИ по отношению к выходу существующей дифференциальной защиты трансформатора (автотрансформатора) .Устройство предназначено для сонместной работы с сущесгвующей дифференциальной защитой трансформатора (антотрансформатора) от внутренних коротких замыканий с целью повышения ее чувствительности к витковым замыканиям.Устройство работает следующим образом.При витковом замыкании в защищаемом трансформаторе на выходах ФТСС 1,2 и 3 появляются токи, которые вызывают срабатывание ДТО 5, Если же на выходе ход бы одного из ФТСС возникнет ток, больший тока устанки БУ 4, последний выводит из действия ДТО 5 и вводит н действие ФО б. При срабатывании ДТО 5 или же ФО б через блок ИЛИ 10 выдается сигнал на отключение трансформатора.При несимметричных токах нагрузки на ДТО 5 поступают сигналы от ФТСС. При этом величина тока не- баланса определяется в основном регулированием коэффициента трансФормации силового трансформатора. Причем в устройство поступает не- баланс от протекания только рассматриваемой симметричной составляющей тока, что позволяет значительно снизить установку ДТО 5 по сравнению с прототипом. Если сквозной несимметричный ток превышает величину тока срабатывания БУ 4, уставка которого выбирается несколько большей максимального тока рассматриваемой составляющей в рабочем режиме, ДТО У выводится из действия и вводится ФО б, нечувствительный к токам небаланса, Поэтому при несимметричных внешних коротких замыканиях, когда ток небаланса, обусловленный регулированием коэффициента трансформации силового трансформатора, может быть значительным, работает только ФО б.В режиме броска тока намагничивания на выходах БО 7 появляются тормозные сигналы, исключающие возможность срабатывания ДТО 5 и ФО б в этом режиме.При сверхтоках короткого замыкания как внутреннего, так и внешнего, 743105при которых надежно работает основная дифференциальная защита, от БСТ 8 на ДТО 5 и ФО б поступают блокирующие сигналы, исключающие возможность из срабатывания от токов небаланса. 5В качестве ФТСС могут быть использованы либо фильтры токов нулевой последовательности, либо фильтры токов обратной последовательности. Если трансформаторы тока дифференциаль- О ной защиты трансформатора имеют схему соединений звезда-звезда, то могут быть использованы Фильтры токов как обратной, так и нулевой последовательностей, однако более целесообразным представляется исполь" зование фильтров токов, нулевой последовательности. Если же трансформаторы тока дифференциальной защиты трансформатора имеют схему соединений звезда-треугольник, токи нулевой последовательности в плечах дифференциальной схемы трансформаторов тока отсутствуют, и, следовательно, в схеме могут быть применены только фильтры токов обратной после довательности.Предлагаемое устройство позволяет благодаря сочетанию дифференциального и дифференциально-фаэного принципов повысить чувствительность и 3 О селективность защиты. Ток срабатывания защиты может быть снижен до (0,0 б,08) 1 т, что позволит выявлять все витковые замыкания в защищаемом трансформаторе. 35Повышение чувствительности возможно потому, что дифференциальный токовый орган предлагаемого устройства необходимо отстраивать от тока небаланса, обусловленного током, при котором срабатывает БУ 4 (0,2 - 0,31) 1 нт 4 О Величина этого тока определяется максимальным током используемой симметричной составляющей, которая может длительно существовать в рабочем режиме. В прототипе его было необходимо от страивать от тока небаланса, обусловленного током, при котором надежно срабатывает основная защита, что составляет до 21 нтТаким образом, предлагаемое уст О ройство имеет. чувствительность, дос-. таточную для выявления всех витковых замыканий э защищаемом трансФорматоре (аэтотрансформаторе), при высокой селектиэности при рабочих режимах, сквозных коротких замыканиях и бросков тока намагничивания.Формула изобретенияУстройство для дифференциальнойзащиты трансформатора, содержащееподключенные к соответствующим трансформаторам тока, установленным посторонам защищаемого объекта, фильтры одной из симметричных составляющих токов несимметричного режимаблок отстройки от бросков токанамагничивания и блокировку от сверхтоков с входами, присоединенными ктрансформаторам тока, а также блокировку при перевозбуждениях и дифференциальный токовый орган, подсоединенный к выходам, Фильтров, тормозной вход дифференциальноготокового органа подсоединен к выходублока отстройки от бросков тока наиагничивания, а блокирующие - к выходам блокировки от сверхтоков и блокировки при перевозбуждениях соответственно, отличающеесятем, что, с целью повышения селективности и чувствительности защиты квитковым замыканиям, устройство снабжено Фазным органом, блоком управления и блоком ИЛИ, при этом выходыфильтров, подсоединены также к блоку управления и фазному органу, выходы блока управления подсоединены куправляющим входам дифференциального токового и Фазного органов, выходблока отстройки от бросков тока Намагничивания подсоединен также ктормозному входу Фазного органа(выходы блокировки от сверхтоков иблокировки при перевозбуждениях подсоединены к соответствующим входам фаэного органа, выходы дифференциального токового и Фазного органов соединены со входами блока ИЛИ,выход которого является выходомустройства.Источники информации,принятые во внимание приэкспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 473254, кл. Н 02 Н 3/28, 1971.2. Авторское свидетельство СССР.по заявке 9 2398211/24-07,кл. Н 02 Н 3/28, 1975.743105ф Составитель Л. КорнееваВ. фельдман Техред М,Петко Корректор И Шароши к филиал ППППатент , г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Эаказ 3479/47 цНИИПИ Госу по делам 113035, Москва, Жиражрстзоб 783 Подписноенного комитета СССРтений и открытийаушская наб., д 4/5