Устройство для резервной защиты трансформатора с отделителем и короткозамыкателем на стороне высшего напряжения

(54) (57)3 АЩИТЫ ТРАИ КОРОТКОШЕРО НАПРЯ реле вклподключ ных за ым цепям овленног жения тра отключени чения отд включенных короткоза такта вых чения отд ного пита АРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ рское свидетельство СССкл. Н 02 Н 7/04, 1973. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВНОЙ НСФОРМАТОРА С ОТДЕЛИТЕЛЕМ ЗАМЫКАТЕЛЕМ НА СТОРОНЕ ВЫСЖЕНИЯ, содержащее катушки чения короткозамыкателя, ные через контактор основ- трансформатора к вторим- трансформатора тока, устао на стороне высшего напрянсформатора, реле времени я отедлителя, цепь отклюелителя из параллельнозамыкающего контакта мыкателя и замыкающего конодного реле времени отклюелителя, источник оперативния, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью повышения надежности защиты трансформатора, релевремени отключения отделителя выполнено на транзисторе, в коллекторнуюцепь которого включена катушка. выходного реле отключения отделителя,переход база-эмиттер зашунтированрезистором, к змиттеру подключен конденсатор, другой вывод которого соединен с катушкой выходного релеотключения отделителя и через разрядный резистор подключен к объединенным анодам разделительных диодов,ток утечки которых не меньше токасрабатывания выходного реле .отключе- .ния отделителя, деленного на коэффиациент усиления транзистора реле времени отключения отделителя, в коллектор которого это выводное реле Сустановлено, катоды диодов подключены к катушкам включения короткозамы- аюкателя, выводы которых, подключенныек контакту основных защит трансфор" ардыматора, соединены базой транзис- влркатора реле времени отключения отделителя и с замыкающим контактом газо- ррвого реле, подключенного к источнику роперативного питания,СлИзобретение относится к техникерелейной защиты на переменном оперативном токе трансформаторов отпаечныхподстанций гранзитвых линий электропередачи. 5Известны устройства для резервнойзащиты трансформаторов, в которыхв случае отказа короткозамыкателя эасчет дополнительного токового релевремени включена цепь отключенияотделителя от предварительно заряженного конденсатора 11,Эта защита для резервирования короткозамыкателя требует дополнительного включения токового реле временис реле тока помимо основных реле защиты трансформатора, при этом действие газовой защиты трансформаторане резервируется,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является устройство для резервной защиты трансформатора, содержащее катушки релевключения короткозамыкателя, подключенныечерез контактор основных защит трансформатора к вторичным це- .пям трансформатора тока, установлен"ного на стороне высшего напряжениятрансформатора, реле времени отключения отделителя, цепь отключения от-ЗОделителя из параллельно включенныхзамыкающего контакта короткозамыкателя.и замыкающего контакта выходногореле времени отключения отделителя,источник оперативного питания 2 .Однако в известном устройственеобходимо устанавливать дополнительное электромеханическое реле вре".мени, имеющее недостаточную надежность;Цель изобретения -повышение надежности защиты трансформатора при отка 40зе короткозамыкателя.3 10 Для достйжения указанноЯ цели в устройстве для разервной защиты трансформатора с отделителем и короткозамыкателем на стороне высшего напряжения, содержащем катушки реле включения короткозамыкателя, подключенные через контактор основных защит трансформатора к вторичным цепям О трансформатора тока, установленного нч стороне высшего напряжения трансформатора, реле времени отключения отделителя, цепь отключения отделителя иэ параллельно включенных. замыкающего контакта короткозамыкателя и замы кающего контакта выходного реле времени отключения отделителя, источник оперативного питания, реле времени отключения отделителя выполнено на транзисторе в коллекторную цепь которого включена катушка выходного реле отключения отделителя, переход база в , эмиттер зашунтирован резистором, к эмиттеру подключен конденса-. тор, другой вывод которого соединен с катушкой выходного реле отключения отделителя и через разрядный резистор подключен к объединенным анодам разделительных диодов, ток утечки которых не меньше тока срабатывания выходного реле отключения отделителя, деленного на коэффициент усиления транзистора реле времени отключения отделителя, в коллектор которого это выходное реле установлено, катоды диодов подключены к катушкам включения короткозамыкателя, выводы которых, подключенные к контакту основньм защит трансформатора, соединены с базой транзистора реле времени отключения отделителя и с замыкающим контактом газового реле, подключенного к источнику оперативного питания.На чертеже приведена схема уст" ройства для резервной защиты трансформатора с отделителем н короткозамыкателем на стороне высшего напряжения.В устройстве для резервной защиты трансформатора к транзистной линии 1 электропередачи отпайкой подключен .трансформатор 2 с короткоэамыкателем 3 через отделитель 4. К трансформаторам 5 тока в цепи трансформатора 2 подключен блок 6 основной защиты и ,токовые йромежуточные реле, состоящие из питающих .трансформаторов 7, сглаживающих конденсаторов 8, выпрямительных мостов 9 и катушек 10 реле включе - ния короткозамыкателя (исполнительных органов), включенных через контакты 11 основных защит, К катушкам 10 через разделительные диоды 12 . включена цепь .разрядного резистора 13. конденсатора 14 и шунтирующего резистора 15, одий из выходов которого подключен к базе транзистора 16, эмит" тер которого подключен к второму выводу резистора 15, а коллектор - к катушке выходного реле 17 отключения отделителя Через контакты 18газовой защиты трансформатора 2 кцепи резистора 13, конденсатора 14и шунтирующего резистора 15 подключенвыпрямитель 19 источника оператив3 , 11ного питания. Трансформатор 20собственных нужд подключен через диод 21, конденсатор 22 с подключеннымк нему через замыкающие контакты 23короткоэамыкателем 3 и замыкающиеконтакты 24 выходного реле 17 к катушке 25 отключения отделителя 4. Диоды 12 имеют токи утечки не.менее тока срабатывания выходного реле . отключения отделителя, деленного на 10коэффициент усиления транзисторареле времени отключения отделителя.,Устройство работает:следующим образом.При к.з. на трансформаторе 2 или 15в его .сети от трансформатора 5 токасрабатывает его основная защита.,действующая на включение короткозамыкателя 3 с отключением от защиттранзитной линии 1 и с отключениемв бестоковую паузу отделителя 4 замыканием контактов 23 короткозамыкателя 3 в цепи катушки 25 от предварительно заряженного конденсатора 22 через диод 21 от выпрямителя 19, подключенного к трансформатору 20 собственных нужд трансформатора 2. При повреждении трансформатора 2 беэ тока к.з. от газовой защиты также включается короткозамыкатель 3 с последующим аналогичнымдействием остальной аппаратуры,В случае отказа срабатываниякороткозамыкателя 3 по любым причинам последующее отключение трансформатора 2 от транзитной линии 1 происходит за счет непосредственного отключения отделителя 4 от срабатывания цепи резервного действиязащиты трансформатора 2,40 08551 , 4пает пульсирующее выпрямленное напряжение, состоящее из постояннойсоставляющей, последняя в катуш-.ках 10 вызывает срабатывание токо"вых промежуточных реле. Пульсирующим напряжением осуществляется изаряд конденсаторов 14 через резис"тор 13 и шунтирующий резистор 15.При зарядке конденсатора 14 токчерез шунтирующий резистор 15 не меняет свой знак, благодаря чему потенциал базы транзистора 16 сохраняет"ся в течение времени заряда конденсатора 14 выше потенциала его эмиттера, поэтому транзистор 16 при заря-,де конденсатора 14 постоянно заперт,После превышения напряжением наконденсаторе 14 минимума напряжения источника питания в последующийполупериод переменного тока прекра"щается ток,заряда через шунтирующийрезистор 15 в.результате чего отпи"рается транзистор 16 и происходитразряд конденсатора 14 на катушку выходного .реле 17, контакты 24 которо-,го замыкают цепь катушки 25 отключения отделителя 4.Величина сопротивления резисто "ра 13 выбирается из условия исключения мгновенного срабатывания выходного реле 17 в случае пробоя транзис- тора 16, Емкость конденсатора 14выбирается из условия дост=.,точногозапаса энергии для срабатывания реле 17 и получения необходимой выдержки действия защиты трансформатора 2, Поскольку уровень напряженияна вторичных обмотках трансформаторов 7 зависит от величины тока транс"форматоров 5 тока, поэтому временнаяхарактеристика цели резервного действия защиты трансформатора 2 получа"ется зависимой от тока к,з, Эта ха-.рактеристика согласуется с характеристиками защит транзитной линии 1и выбирается больше ее по времени.Если защиты транзитной линии 1достаточно чувствительны к к.з. натрансформаторе 2 или в его сети,то они успевают сработать раньше,чем отключится отделитель 4. Еслиже защиты линии 1 не чувствительны к указанным к.э., то после отсчетазаданного времени отключениемотделителя 4,предотвращается повреждение трансформатора 2 в случае отказа короткоэамыкателя 3.При срабатывании газовой защиты трансформатора 2 в случае отказа От тока к.з. замыкаются контакты 11 основных .защит трансформатора 2 и на катушки 10 поступает выпрямленное мостами 9 напряжение трансформаторов 7 токовых промежуточ-"5ных реле защиты трансформатора 2.От указанного напряжения заряжается конденсатор 14 через резистор 13 и шунтирующий резистор 15, Благодаря резистору 13 напряжение на 50 конденсаторе 14 нарастает с течением заданного времени до величины минимума напряжения токовых промежуточных реле.От тока трансформаторов 5 тока на выходе трансформато ров 7 после сглаживающих конденсаторов 8 и выпрямительных мостов 9 при замыкании контактов 11 посту 3 110855 короткозамыкателя 3 контактами 18 замыкается цепь заряда конденсатора 14 через резистор 13 и шунт 15 от зарядного устройства 19, питаемого трансформатором 20 собственных нужд. Выпрямленное напряжение зарядного устройства 19 аналогично заряжает конденсатор 14 до момента превышения его напряжения минимума пульсиующего напряжения источника пита ния с последующим разрядом на катушку выходного реле 17 и аналогичным отключением отделителя 4,Уровень напряжения от зарядного 15устройства 19 выбирается допустимым для работы транзистора 16 с подбором параметров цепи заряда конденсатора 14, отстроенных по времени от возможного максимального времени сра батывания короткозамыкателя 3.Цепь заряда конденсатора 14 через резистор 13 и резистор 15 с транзистором 16 и выходным реле 17 позволяет согласовать между собой разные 25 напряжения токовых промежуточных реле с напряжением зарядного устройства, одинаковый пульсирующий характер которых обеспечивает переход одной и той же цепи из режима заряда З 0 в,режим его прекращения с накоплениемнеобходимой энергии для срабатываниявыходного реле 17. Указанное резервное действие защиты осуществляетсяпри относительно низких напряженияхвторичных обмоток трансформаторов 7, от которых непосредственноне могут работать известные конденсаторные реле времени с тиристоромтлеющего разряда, для которых требуется повысить уровень напряженияв 3-5 раз. Поэтому на основе изложен"ного сочетания достигается максимальная простота исполнения устройстварезервирования отказа короткозамыка"теля отпаечньй подстанции транзит";ной линии электропередачи, Такоерезервирование необходимо в связис тем, что отказ короткозамыкателяпри срабатывании любой защиты транс.форматора в случае возникновения какого-либо повреждения влечет за собойполный выход из строя трансформатора и подстанции в целом,Отмеченная простота исполнения позволяет повсеместно обеспечить резервирование действия короткозамыкателей отпаечных подстанций транзитных линий электропередачи.