Устройство для дифференциальной защиты силового трансформатора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ( СВИДЕТЕЛЬСТВУ нные. 50 2, элект 1976,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА, содержащее датчики тока, установленные с обеих сторон защищаеиого силового трансформатора и подключенные к первичным обмоткам разделительных трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены с первым и вторым двухполупериодными выпрямительными мостами, на выходе которых подключены соответственно раб - чий и тормозной резисторы, соединенные последовательно и подключе к реагирующему органу, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повьппения чувствительности, датчики тока установлены только на выводах высшего и низшего напряжения двух фаз А и С трансформатора, причем выходные обмотки датчиков тока, установленных на выводах фаз А и С на стороне высшего напряжения, соединены согласно или встречно с выходными обмотками датчиков, установленных на выводах фаз С и А на стороне низшего напряжения соответственно, и подсоединены к первичЬным обмоткам разделительных трансформаторов, первые вторичные обмотки которых соединены согласно, а вторые - встречно и п.,дключены соответственно к первому и второму двухполупериодным выпрямительным мостам, 114.5403Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля защиты силовых трансформаторовв сетях с изолированной нейтралью.Известно устройство для диййеренциальной защиты трансформатора,содержащее в каждой Фазе датчикитока, установленные со всех сторонтрансформатора и подключенные своими выходами к реагирующему орга О1Недостатком данного устройстваявляется невысокая чувствительностьвследствие необходимости отстройкиустановки срабатывания реагирующего 15органа от токов небаланса при внешнем коротком замыкании.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для дифференци-альной защитьг электроустановки, содержащее реагирующий орган, рабочийи тормозной резисторы, подключенныек выходам выпрямителей, соединенныхс вторичными обмотками промежуточныхтрансформаторов, первичные обмотки 25которых подключены к трансформаторамтока, установленным в одноименныхФазах по концам защищаемого объек.та Я .Недостатком данного устройства ЗОявляется сложность конструкции,поскольку для выполнения дифференциальной защиты силового трансформатора в сети с изолированной нейтральюпо схемам устройства-прототипа необ 35ходимо иметь минимально два канала(реле), т.е. двухФазное, двухсистемное исполнение. Кроме того, чувствительность устройства-прототипа длязащиты силового трансформатора сосхемой соединения обмоток 1 / й - 11недостаточна , ограничена током небаланса, обусловленным угловым сдвиогом на 30 между первичными .токамисоответствующих фаз на сторонах высщего и низшего напряжений.1Цель изобретения - упрощение и,повышение чувствительности.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для дифференциальной защиты силового трансформатора, содержащее датчики тока, установленные с обеих сторон защищаемого трансформатора и подключенныек первичным обмоткам разделительных 55трансформаторов, вторичные обмоткикоторых соединены с первым и вторымдвухполупериодными выпрямительными мостами, на выходе которых подключены соответственно рабочий и тормозной резисторы соепиненные последовательно и подключенные к реагирующему органу, датчики тока установлены только на выводах высшего и низшего напряжения двух фаз А и С транс форматора, причем выходные обмотки датчиков тока, установленных на выводах фаз А и С на стороне высшего напряжения, соединены согласно или встречно с выходными обмотками датчиков, установленных на выводах фаз С и А соответственно на стороне низшего напряжения, и подсоединены к первичным обмоткам разделительных трансформаторов, первые вторичные обмотки которых соединены согласно, вторые - встречно и подключены соответственно к первому и второму двухполупериодным выпрямительным мостам.На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 а, бвекторные диаграммы напряжений, пропорциональных токам на стороне высше. го напряжения (звезды) и низшего напряжения (треугольника) силового трансформатора при трехфазных коротких замыканиях (2 а - внешних, 2 б - внутренних).Устройство содержит датчики 1 производной тока, установленные на стороне высшего напряжения, датчики 2 производной тока, установленные на стороне низшего напряжения, входные клеммы 3-6 дифференциального реле, разделительные трансформаторы 7 и 8, двухполупериодные выпрямительные мосты 9 и 10, тормозной 11 и рабочий 12 резисторы, реагирующий орган 13, элемент 14 выдержки времени. В качестве первичных измерительных преобразователей тока используют магнитодиэлектрические датчики производной тока (трансреакторы), погрешность которых по переходу через заданный уровень (О, 1-2 Г,юм ) составляет не более 117. при любои кратности тока короткого замыкания. Кроме того, в трансреакторе апериодические составляющие вторичного напряжения, обусловленные апериодическими составляющими первичного тока, либо очень быстро затухают (при малых постоянных времени первичной цепи), либо имеют весьма малый удельный вес (при больших постоянных114543времени первичной цепи), Необходимость использования в данном уст-ройстве дифференциальной отсечки отпадает.Компенсация неравенства первичных токов силового трансформатора достигается соответствующим выбором коэффициентов преобразования датчиков 1 и 2.Вторичные обмотки разделительно го трансформатора 7 выполнены понижающими в Г 2 сов 15 раза. Таким образом, выделяющаяся на рабочем резисторе 12 сумма направленных встречно напряжений в режиме нагрузкИ рав на нулю,Устройство работает следующим образом.В режиме нагрузки или внешнего короткого замыкания (фиг2 а) на ра бочемрезисторе 12 выделяется напряжениедусд +"су й д =где П- напряжение,пропорциональ- дбрсдное разности токов настороне А высшего напряжения и иа стороне С низшего напряжения;11 . - напряжение, пропорциосудд,нальное разности токовна стороне с внешнегонапряжения,на тормозном резисторе 11 выделяетсясигнал, равный35"дсд -цудд =2 Идсд /=2 й, /,т.е. реле не работает.При внутреннем коротком замыкании(фиг, 2 б), при двухстороннем питании 0 З 4и с учетом принимаемого коэффициента торможения К =0,4, сумма согласнонаправленных векторов больше их разности, т.е. устройство срабатывает.Устройство срабатывает и при внутреннем 3-фазном замыкании с односто-ронним питанием: геометрическая,сумма векторов (фиг. 26) П сд и Б д сдбольше их геометрической разностис учетом принятого коэффициента торможения,Аналогичным образом, анализируядвухфа.зные короткие замыкания содносторонним и двухсторонним питанием, видно, что при внутреннемкоротком замыкании сумма напряжений,выделяемая на рабочем резисторе,всегда больше (с учетом выбранного коэффициента торможения) разности напряжений, выделяемых натормозном резисторе,При внешнем коротком замыканиизащита не срабатывает, так как напряжение на тормозном резисторе 11всегда больше напряжения на рабочемрезисторе 12.Предлагаемое устройство можетбыть использовано для дифференциальной защиты трансформаторов со схемойсоединения обмоток/ 1= О, при этомразделительные трансформаторы 7 и 8должны иметь одинаковые коэффициенты трансформации.Таким образом, предлагаемое устройство нормально функционирует вовсех режимах к,з., является болеепростым и обладает повышенной чувствительностью по сравнению с устройст1145403 2 Составитель Л. Вондаренкактор И, Рыбченко Техред А.Ач орректор М Самборская 82/39 Тираж 620 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, 11 осква, Ж, Раушская наб., д.