Устройство для дифференциальнойзащиты трансформатора

Союз СоветскихСоциалистическихРесттублик 1 ц 81 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ополнительное к авт. свид-в) Заявлено 10.04.78 (21) 2602505/24-07 Кл.ЭЗ2 Н 3/28 с присоединением заявкиГвеудврстввииый квмитв СССРОпубликовано 30.03.81. БюллетеньДата опубликования описания 10.04.81. В. Багинский и В. Е. Глазырин 5т 1) Заявитель Новосибирский электротехнический институт.,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРАИзобретение относится к релейной защите и может быть использовано в защитах трансформаторов.Известно устройство для дифференциально-фазной защиты, содержащее преобразователь вторичных сигналов и подключенный к нему реагирующий орган. При введении в устройство блока отстройки от бросков тока намагничивания оно может быть использовано для защиты трансформаторов.Однако такое устройство неселективно действует при перевозбуждениях защищае- то мого трансформатора большой кратности 11 .Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является дифференциально-фазное реле, содержащее три фазные схемы для защиты от коротких замыканий и чувствительную часть, состоящую из преобразователя вторичных сигналов, выход которого подсоединен ко входу реагирующегооргана и ко входу блока отстройки от бросков тока намагничивания. Кроме того, для отстройки от перевозбуждений защищаемого трансформатора введена блокировка при перевозбуждениях.Однако использование чувствительной части усложняет защиту, а использование блокировки при перевозбуждениях при пофазном построении защиты недопустимо из-.за возможных при этом задержках в срабатывании или даже отказах защиты 2,Цель изобретения - повышение селективности зашиты при перевозбуждениях с сохранением быстродействия при пофазном ее исполнении.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для дифференциальной защиты трансформатора, содержащем трансформаторы тока, подключенные по концам защищаемого объекта, ко вторичным выводам которых подключен преобразователь вторичных сигналов, к выходам которого подключен реагирующий орган и блок отстройки от бросков тока намагничивания, при этом выход блока отстройки подключен к соответствующему тормозному входу реагирующего органа, блок торможения при перевозбуждениях выполнен в виде последовательно соединенных фильтра высших гармоник, выпрямителя, нелинейного преобразователя и органа контроля тока, при этом50 Формула изобретения вход фильтра высших гармоник подключен к выходу преобразователя вторичных сигналов, сигнал которого пропорционален дифференциальному току рассматриваемой фазы, выход органа ;)нтроля тока- к соответствующему тормозному входу реагирующего органа, а измерительные входы органа контроля тока подключены к выходам преобразователя вторичных сигналов, сигналы которых пропоцринальны токам плеч защиты.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для дифференциальной защиты трансформатора; на фиг. 2 - зависимость тормозного сигнала реагирующего органа от величины токов высших гармонических.Устройство содержит трансформаторы тока 1, к выходам которых подключен преобразователь 2 вторичных сигналов. К выходам преобразователя 2 вторичных сигналов подключен реагирующий орган 3 и блок 4 отстройки от бросков тока намагничивания,выход которого соединен с соответствующим тормозным входом реагирующего органа 3. Кроме того, к выходу преобразователя вторичных сигналов 2, сигнал которого пропорционален дифференциальному току фазы, подключен фильтр 5 высших гармоник. Выход фильтра 5 высших гармоник соединен с выпрямителем 6. Выход выпрямителя 6 соединен с нелинейным преобразователем 7. Выход нелинейного преобразователя 7 подсоединен к органу 8 контроля тока, измерительные входы которого подключены к выходам преобразователя 2 вторичных сигналов, сигналы которых пропорциональны токам плеч защиты, Выход органа контроля тока 8 соединен с соответствующим тормозным входом реагирующего органа 3: Фильтр высших гармоник 5, выпрямитель 6, нелинейный преобразователь 7 и орган 8 контроля тока составляют блок 9 торможения при перевозбуждениях. Выход реагирующего органа 3 является выходом устройства.Устройство работает следующим образом, При нормальной работе и при витковых замыканиях, когда индукция трансформатора близка к номинальной или ниже ее, ток высших гармонических в дифференциальной цепи не превышает 3%. Поэтому при витковых замыканиях блок 9 торможения при перевозбуждениях че вызывает дополнительных задержек в срабатывании, так как на выходе фильтра 5 высших гармоник сигнал отсутствует или имеет такую величину, что нелинейный преобразователь 7 работает с минимальным коэффициентом передачи и практически не выдает тормозной сигнал на реагирующий орган 3. Благодаря этому сохраняется быстродействие защиты при замыканиях малого числа витков защищаемого трансформатора.При замыканиях большого числа витков защищаемого трансформатора соедржание 5 10 15 20 25 30 35 40 45 высших гармоник в дифференциальном токе может возрастать из-за погрешностей работы трансформаторов тока 1, которые особенно велики в переходном режиме. Поскольку увеличение тормозного сигнала приводит к увеличению тока срабатывания защиты, время срабатывания ее может возрасти за счет уменьшения кратности полезного сигнала. Поэтому при токах в плечах защиты, превышающих сумму величины, соответствующей максимальному току нагрузки, и величины начального тока срабатывания защиты, тормозной сигнал от блока 9 тормо-жения при перевозбуждениях ограничивается органом 8 контроля тока, что позволяет сохранить быстродействие защиты при замыканиях большого числа витков защищаемого трансформатора.При коротких замыканиях в зоне защиты погрешности трансформаторов тока 1 в переходном режиме особенно велики, что может приводить к значительным задержкам в срабатывании защиты из-за снижения полезного сигнала реле и значительного торможения, обусловленного работой блока 4 отстройки от бросков тока намагничивания. При этом нет необходимости в дополнительном торможении от блока 9 торможения при перевозбуждениях в режиме внешних коротких замыканий, так как защиты имеют средства для отстройки от токов небаланса, Поэтому при любых сверхтоках орган 8 контроля тока полностью снимает тормозной сигнал, что позволяет сохранить быстродействие защиты при внутренних коротких замыканиях.При перевозбуждениях силового трансформатора, когда индукция в его сердечнике значительно превышает номинальную и содержание высших гармоник в дифференциальном токе составляет 50%, на выходе фильтра 5 высших гармоник сигнал достигает такой величины, что коэффициент передачи нелинейного преобразователя 7 возрастает, увеличивая тормозной сигнал, поступающий на реагирующий орган 3 (фиг. 2), чем обеспечивается селективная работа защиты при перевозбуждениях. При этом среднее значение выпрямленного тока на выводах защищаемого трансформатора при уровнях напряжения срабатывания разрядников не превышает 1,5 1 и орган 8 контроля тока не срабатывает, разрешая.торможение. Таким оьразом, устройство позволяет повысить селективность защиты при перевозбуждениях с сохранением ее быстродействия при пофазном исполнении защиты. Устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее тран817841 оР сформаторы тока, подключенные по концам защищаемого объекта, ко вторичным выводам которых подключен преобразователь вторичных сигналов, к выходам которого подключен реагирующий орган и блок отстройки от бросков тока намагничивания, при этом выход блока отстройки от бросков тока намагничивания подключен к соответствующему тормозному входу реагирующего органа, выход которого является выходом устройства, и блок торможения прн перевозбуждениях, выход которого соединен с соответствующим тормозным входом реагирующего органа, отличающееся тем, что, с целью повышения селектнвности защиты с сахранием быстродействия при пофазном ее исполнении, блок торможения при перевозбуждениях выполнен в виде последовательно .соединенных фильтра высших гармоник, выпрямителя, нелинейного преобразователя и органа контроля тока, при этом вход фильтра высших гармоник подключен к выходу проебразователя вторичных сигналов, сигнал которого пропорционален дифференциальному току рассматриваемой фаб зы, выход органа контроля тока - к соответствующему тормозному входу реагирующего органа, а измерительные входы органа контроля тока подключены к выходам преобразователя вторичных сигналов, сигналы которых пропорциональны токам плеч зашиты,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпо заявке2619108/24-07, кл. Н 02 Н 3(28,1978.2. Авторское свидетельство СССР649086, кл. Н 02 Н 3/28, 1977,817841ТСоставитель А, Сурба Редактор Н. Безродная Техред А. Бойкас Корректор В, Бутяг Заказ 1442/71 Тираж 675 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4