Устройство для дифференциальной защиты трансформатора с регулированием напряжения под нагрузкой

А-Н ОП И .И,Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Ресаубаик(22)Заявлено 190977 (21) 2525540/24-07 (51)М. Кл. Н 02 Н 3/28 Н 02 Н 7/04 с присоединением заявки йо -(23) Приоритет Государствеиицй комитет СССР ио делам изобретений и открытий(53) УДК 621.316, . 925 (088,8) 72) Авторы изобретения В . К, Ванин, В.Д. Майоров и Е,М. Уль яницкий Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им.М,И.Калинина и Ростовский-на-Дону институт инженеров железнодорожного транспорта(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЦИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА С РЕГУЛИРОВАНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ ПОД НАГРУЗКОЙИзобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты силовых трансформаторов и автотрансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой, 5В основном изобретении по авт.св. М 649085, описано устройство для дифФеренциальной защиты силового трансформатора с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН), Это устройство 10 выполнено, в основном, на операционных усилителях и содержит следующие элементы: трансформаторы тока,подключенные к ним преобразователи ток - напряжение, к выходам которых подклю чены входы формирователя рабочего сигнала, формирователя тормозного сигнала, блока для сравнения рабочего и тормозного сигналов, причем выход преобразователя ток - напряжение, 20 подключенного к трансформатору тока регулируемой обмотки силового трансФорматора подключен к укаэанным входам через множительный блок, а выходы остальных преобразователей непосред ственно, к входу блока для сравнения подключены также выход положительных полуволн Формирователя рабочего сигнала, выход Формирователя тормозного сигнала и источник напряжения устав ки, выход отрицательных полуволн формирователя рабочего сигнала подключен к одному из входов формирователятормозного сигнала, а выход переменного сигнала к входу блока отстройкнот броска тока намагничивания, состоящего из полосовых фильтров иФормирователей модулей, выходы которых подключены к выходному блоку,состоящему из двух компараторов,коньюктора и дизьюнктора, к входамвыходного блока подключены такжевыход блока для сравнения и источникнапряжения уставки, блок изменениякоэффициента передачи во вторичнойцепи регулируемого плеча,управляемыйпо цепям тока и состоящий иэ сумматора напряжений, пропорциональныхтокам нагрузки защищаемого трансформатора, входы которого подключены кпреобразователям ток-напряжение нерегулируежх плечей, формирователеймодулей, переключателя, причем первыйФормирователь модуля подключен к выходу укаэанного сумматора, второйчерез переключатель к выходу преобразователя ток-напряжение регулируемого плеча, сумматора-интегратора,на входы которого противополярно подключены выходы формирователей модулей, сумматора, воздействующего намножительное устройство, один входуказанного сумматора связан с выходом сумматора-интегратора, а второйподключен к цепи смещения, задающейединичный коэффициент передачи множительного устройства.Недостатками такого устройстваявляются недостаточное быстродействие при внутренних повреждениях трансФорматора, сопровождающихся значительными токами, вследствие запаздываний, вносимых блоками отстройкиот броска намагничивающего тока иторможения, понижение чувствительности и селективности защиты за счетйакопления ошибки регулирования на 15выходе сумматора-интегратора при регулировании коэффициента передачи множителя по замкнутой схеме в режимехолостого хода (Х Х) силового трансФорматора, так как при этом на вход Ясумматора-интегратора приложенонапряжение, пропорциональное току ХХтрансформатора, уравновешивающеенапряжение, пропорциональное токамнагрузки трансФорматора, отсутствует. дНапряжение, пропорциональное токутрансформатора Х Х интегрируетсясуьжатором-интегратором и при длительном времени может достичь уровняорганичения, что соответствует крайнему положению регулятора РПН независимо от его действительного положения.Целью изобретения является повышение быстродействия, чувствительности и селективности дифференциальнойзащиты силового трансформатора срегулированием напряжения под нагрузкой,Цель достигается тем, что уст-.ройство для дифференциальной защиты 40трансформатора с регулированием напряжения под нагрузкой дополнительноснабжено ключом и блоком отсечки,один из входов которого присоединенк выходу Формирователя рабочего сигнала, а остальные к входам последнего, выход блока отсечки соединенс одним из входов дизьюнктора выходного блока, а ключ подключен междувыходом сумматора-интегратора и ре-эистором его обратной связи, причемцепь управления ключом связана с выходом формирователя модуля,На чертеже приведена схема защиты, в которой часть элементов показана в блочном иэображении, а часть в принципиальном. Объектом защиты является многообмоточный трансформатор 1, у которого регулируемая обмотка показана стрелкой. На выходах 40 трансформатора 1 в однолинейномизображении показаны трансформаторы тока (Т Т) 2, 3,4 подключенные вторичными обмотками к преобразователям ток-напряжение 5,6,7. 65 К выходам преобразователей токнапряжение 5,6,7 подключены входыформирователя рабочего сигнала (ФРС)8, Формирователя тормозного сигнала(ФТС) 9, блока для сравнениярабочего и тормозного сигнала(БСРТС) 10, причем выход преобразователя 5, питающегося от Т Т 2 регулируемой обмотки трансформатора 1,подключен к входам указанных блоковчерез множительное устройство 11, авыходы остальных преобразователей б7 непосредственно. На вход блокаСБРТС подаются также положительныйсигнал с блока ФРС 8, тормозной сигнал с выхода ФТС 9 и напряжение уставки, К одному из входов блока ФТС9 подключен выход отрицательных полуволн блока ФРС 8.К выходу переменного сигнала блока ФРС (8) подключен блок отстройкиот броска тока намагничивания (БО),в котором полосовыми фильтрами выделяются 1-ая и 2-ая гармоники,формируются их модули и подаютсяна выходной блок (ВБ) 12, квходу которого подключен такжевыход блока СБРТС (10) и подается напряжение уставки,Изменение коэффициента передачимножительного устройства 11 осуществляется блоком БИН (13), который состоит иэ сумматора напряжЕний, пропорциональных токам нагрузки 14, входыкоторого подключены к выходам преобразователей 6,7, формирователя модуля15, подключенного на выходе сумматора 14, формирователя модуля 16, подключенного через переключатель 17 кпреобразователю 5 (регулирование поразомкнутой схеме) или к выходу множительного устройства 11 (регулирование по замкнутой схеме), сумматораинтегратора с ограничением выходногосигнала 18, на входы которого противополярно подаются сигналы с формирователей модулей 15 и 16, а выходподключен к входу сумматора 19, Навторой вход сумматора 19 подаетсянапряжение смещения, соответствующееединице (1) коэффициента передачймножительного устройства 11, управляемого от сумматора 19,Блок отсечки 20, введенный для повышения быстродействия при больших токах внутренних коротких замыканий, состоит из сумматора 21, на один иэ входов которого подается положительная полуволна -напряжения с выхода ФРС 8, а на остальные-напряжения,. пропорциональные токам плеч защиты, компаратора 22 и источника напряженйя уставки. Коэффициент передачи сумматора 21 по первому входу взят вдвое большим, чем по остальным,благодаря чему на его выходе формируется напряжение, пропорциональное модулю дифференциального тока, Выходблока отсечки 20 связан с одним из входов дизьюнктора 23 выходного блока 12.Вторым дополнительно введенным блоком являются ключ 24, подключенный между выходом сумматора-интегратора 18 и резистором его обратной связи 25. Ключ при отсутствии управляющего сигнала, подаваемого с формироваеля модуля 15, замкнут, Благодаря этому предотвращается интегрирование напряжения, пропорционального току Х Х трансформатора 1, поступающего с Формирователя 15, и напряжение дрейфа операционного усилителя сумматора- интегратора 18 при регулировании по замкнутой схеме в режиме Х Х транс Форматора. При появлении тока нагруз. ки трансформатора 1 ключ 24 размыкается и коэффициент передачи множитель- ного устройства 11 устанавливается соответствующим равновесию напряже- Щ ний, поступающих на вход сумматора- интегратора 18. На схеме переключатель 17 показан в положении,соответствующем замкнутой схеме регулирования. Здесь следует отметить, что д замкнутая схема регулирования является основной, так как она, являясь по существу астатическим регулятором, характеризуется отсутствием статической ошибки и не предъявляет высоких требований к линейности множительного устройства 11,На основании изложенного можно заключить, что в результате введения в схему устройства новых элементов и связей, получен эффект повышения быстродействия, чувствительности и селективности устройстваФормула изобретенияУстройство для дифференциальной защиты трансформатора с регулированием напряжения под нагрузкой по авт.св. Р 649085, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, чувствительности и селективности, оно дополнительно снабжено ключом и блоком отсечки, один из входов которого присоединен к выходу формирователя рабочего сигнала, а остальные к входам последнего, выход блока отсечки соединен с одним из входов диэъюнктора выходного блока, ключ подключен между выходом сумматора-интегратора и резистором его обратной связи, причем цепь управления ключом связана с выходом формирователя модуля.Составитель Л.Корнееваедактср Г,уяыбина Текред И.Табакович Корректо В.Бутяга Заказ 9593/5 ВВИщ т юЮ ВШЕ Юлиал ППП "Патент, г.ужгород, Ул.Проектная, 4 Тираж 783КИПИ Государственнпо делам иэобрете35, Москва, Ж,Подписнота СССРытийаб д.4/5 го коиите ий и откр аушская н