Устройство для защиты трансформатора с изолированной нейтралью от перенапряжений

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУц 928508(6 ) Дополнительное к авт. сана-ву(22) Заявлено 05, 06. 80 (21)2932926/24-07с присоединением заявки те(23) Приоритет(5)М. Кл. Н 02 Н 7/04 3 ЪеудерствениыЯ камитет СОСР ню денем нзабретеннЯ н еткрытнЯИзобретение относится к релейной защите и может быть использовано для; защиты трансформаторов с изолирован ной нейтралью от перенапряжений в сетях с эффективным заземлением нейтрали.Известно устройство для защиты от перенапряжений многофазных цепей, улучшающее защитные характеристики междуфазовых перенапряжений и содержащее включенные между фазными проводами и землей высоконелинейные резисторы, выполненные каждый в виде двух последовательно соединенных частей, средние точки которых. соединены между собой через искровые промежутки, которые соединены по схеме звезды с изолированной нейтралью, при этом пробивное напряжение искровых промежутков выбрано большим напряжения,20 приходящегося в длительном рабочем режиме на части резисторов подключен" ные к земле, а пробивное напряжение двух последовательно соединенных исЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРАРАЗЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИ 2кровых промежутков выбрано не превышающим уровень ограничения между- фазовых перенапряжений 11.Недостатками является то, что в высоковоль гных сетях с эффективным заземлением нейтрали при больших уровнях внутренних перенапряжений наличие между фазными проводами по два высоконелинейных резистора и искровых промежутка, соединенных последовательно, не обеспечивает должной эффективности ограничения междуфазовых перенапряжений; а включенные между каждым фазным проводом и землей высоконелинейные резисторы, рассчитанные на работу без искровых промежутков, тоже менее" эффективно ограничивают фазовые перенапряжения по сравнению с защитными электрическими характеристиками магнитно-вентильных разрядников. В высоковольтных сетях с эффективным заземлением нейтрали при больших уровнях токов короткого замыкания эффективность при928508 4э пементах трансфоржений на 50 менения высоконелинейность резисторов весьма ограничена по причине недостаточности их пропускной способности с,точки зрения тепловых воздействий и необходимых защитных5 электрических характеристик.При одновременном воздействии на электрическое,оборудование больших внутренних перенапряжений и токов короткого замыкания в современных, развет вленных, высоковольтных сетях боль-. ших мощностей при эффективном заземлении нейтрали исключается возможность работы устройства в функциональной зависимости от аварийных 15 режимов в энергосистемах.Наиболее близким к изобретению является устройство для заземления нейтрали трансформаторов, снижающее опасные внутренние перенапряжения между фазами на землю и в нейтрали силового трансформатора, а также ограничивающее токи короткого замыкания, которое содержит разрядник включенный между нейтралью трансформатора и землей, насыщенный реактор обмотка переменного тока которого включена в нейтраль обмотки силового трансформатора, а обмотка управления подсоединена к источнику постоянного тока, защитный промежуток и трансформатор тока в цепи обмотки переменного тока, быстродействующий автомат, замыкающий контакт которого подсоединен параллельно искровому промежутку, а размыкающий контакт включен в цепь обмотки управления постоянного то-. ка 2 .Недостатками в данном устройстве являются невозможность обеспечения необходимой эффективности снижения40 внутренних перенапряжений между Фазами в связи с исключением технических возможностей их своевременного ограничения в начальный период развития после превышения фазовыми перенапряжениями регламентируемых величин, особенно при аварийных отделенияхучастков сетей со сниженной эффективностью заземления нейтрали, отсутствие функциональных зависимостей между линейными и фазовыми перенапряжениями, способствующих снижению общего уровня перенапряжений в результате недостаточности взаимодействия во времени между работой 55 элементов устройства.Цель изобретения - обеспечение комплексного ограничения перенапряматора.Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты трансформатора с изолированной нейтралью от перенапряжений, содержащее разрядник иэ последовательно соединенных секций, включенный между нейтралью трансформатора и землей, снабжено разрядниками, подключенными к фазам сети, причем эти разрядники соединены в звезду, нейтраль которой подключена к точке соединения секций упомянутого разрядника.На чертеже представлена схема устройства.Устройство содержит разрядник 1, включенный между нейтралью трансформатораи землей, разрядник 1 состоит иэ секций, например из двух и 4, каждая из которых может включать в себя искровой промежуток и нелинейный резистор, разрядники 5-7 подключенные к фазам сети, соответственно 8-10, соединены в звезду, нейтраль которой подключена к точке соединения. секций 3 и 4 разрядника 1, ТрансФорматор 2 подключается к сети с помощью выключателя 11.Устройство работает следующим образом.При возникновении аварийных режимов в сетях 110-150-220 кВ с эффективным заземлением нейтрали возможна потеря электрической связи с энергосистемой ряда силовых трансформаторов с ранее изолированными нейтралями их высоковольтных обмоток, что прибли" жает отделившийся участок электрической сети к режиму сетей с полностью изолированными нейтралями силовых трансформаторов, аналогично сетям 3 - 35 кВ, а следовательно возникают опасные, совершенно недопустимые, для изоляции электротехнического оборудования 110-150-220 кВ перенапряжения в результате неполнофазных отключений, обрывов проводов, электростатических влияний обмоток высокого напряжения на обмотки низкого напряжения, несимметричных токов короткого замыкания, перемещающихся электрических дуг, феррорезонансных явлений и километрических эффектов. Для исключения верояТности возникновения указанного перечня технических факторов, способствующих развитию аварий в результате разделения единой электрической сети с эффектив5 92 ным заземлением нейтрали на отдельные сетевые участки, имеющие большую часть силовых трансформаторов с изолированными нейтралями высоковольтных обмоток, работа элементов .4-7 включенных между фазами и землей, обеспечивает одновременно срабатывание элемента З,установленного между нейтралью высоковольтных обмоток и землей, при пониженном напряжении, потому, что после срабатывания элемен. та 4 все напряжение, прикладываемое к нейтрали, воздействует на оставшийся элемент 3, который и срабатывает практически одновременно с элементом 4.Таким образом, при воздействии внутренних перенапряжений срабатывание разрядников 4-7 между фазами и землей естественно уменьшает результирующую установку срабатывания разрядника .1 в нейтрали высоковольтных обмоток силового трансформатора, а этим как раз и обеспечивается своевременное глухое заземление ранее изолированной нейтрали силового трансформатора через сработавший разрядник 1 одновременно с работой разрядников 5-7, чем и обеспечивается полное исключение возможности развития возможности аварийных режимов, возникновения резонансных и особенно феррорезонансных процессов, т.е. комплексное снижение внутренних перенапряжений линейных, фазовых и в нейтрали указанного трансформатора на основе именно функциональной 8508вазимосвязи между элементами разрядников 5-7 и 1.Изобретение позволяет повыситьнадежность работы электрических сетей с эффективным заземлением нейтрали как за счет ограничения перенапряжений так и одновременного автоматического заземления нейтрали высоковольтной обмотки силового трансформатора, что ограничивает развитие аварийных процессов.формула изобретенияУстройство для защиты трансформатора с изолированной нейтралью отперенапряжений, содержащее разрядникиз последовательно соединенных секций, включенный между нейтральютрансформатора и землей, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюобеспечения комплексного ограниченияперенапряжений на элементах трансформатора, устройство снабжено разрядниками, подключенными к фазам сети,причем эти разрядники соединены взвезду, нейтраль которой подключенак точке соединения секций вышеупомянутого разрядника,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 603029, кл.Н 01 Т 5/00,Н 02 Н 9/06, 19752. Авторское свидетельство СССРй 55073, кл, Н 02 В 1/16,Н 02 Н 9/02, 1974 (прототип).928508 50 Составитель Т. ЩеголькРедактор М. Товтин Техред 3, Фанта орректорЮ. Макаренко аказ одписно 113035 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,7 й/69 Тира ВНИИПИ Государст по делам изобр Москва, )(-3