Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИффЕРЕНЩ ЗАЩИТЫ ТРАНСфОРИАТОРА(57) Изобретение относится к э технике. Цель изобретения - п чувствительности дифференциаль защиты трансформатора, имеющег ройство автоматического регул ния напряжения. Это достигает счет того, что в дифференциаль щиту трансформатора дополнител введен блок подавления небалан обеспечивающий исключение в за НО ледовакторский и елестроеенный унилектр ышениой)ровася за нко ную заьно еиная защи вычислиергоатомнебаланса, вызван напряжения трансф транс орет уменьшить ров. ы и увеличить ее коротким замыка ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Ванин В,К, и др. Релта на элементах аналоговотельной техники, - Л.: Эниздат, 1983, с. 208Дифференциальная защитматоров и автотрансформатЭлектричество, 1975, 9 2,ого регулированием рматора, что позвосрабатывания защи- с чувствительность иям. 3 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, и предназначено для защиты силовых трансформаторов от внутреннихкоротких замыканий,Цель изобретения - повышение чувствительности дифференциальной защиты трансформатора, имеющего устройство автоматического регулирования напряжения.На фиг, 1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг. 2 - вариант выполнения устройства с сумматором; на фиг. 3 - диаграмма, поясняющая работу предлагаемого устройства,Входы преобразователей 1 и 2 токов соединены с вторичными обмоткамитрансформаторов тока, установленных 20на сторонах силового трансформатора,где регулирование напряжения отсутствует. Вход преобразователя 3 токасоединен с вторичной обмоткой трансформатора тока на стороне, где имеется регулирование напряжения, авыход - с первым входом органа 4 подавления небаланса. Выходы преобразователей 1 и 2 тока соединены с пер.вым и вторым входами рабочего органа 305, первым и вторым входами органа 6процентного торможения, вторым итретьим входами органа 4 подавления небаланса соответственно, а третьи входы органов 5 и 6 соединены свыходом органа 4 подавления небаланса. Выходы рабочего органа 5 и органа 6 процентного торможения соединены с первым и вторым входами реагирующего органа 7. Между выходом пре Ообразователя 3 тока и третьим входомреагирующего органа 7 включена цепочка из последовательно соединенныхизмерительного органа 8, органа 9ограничителя длительности и управляемого источника 10 опорного сигнала.На фиг, 2 представлено устройство,в котором дополнительно введен сумматор 11, первый и второй входы которого соединены с выходами преобразователей 1 и 2, а выход - с входоморгана 4 подавления небаланса.Устройство, представленное нафиг. 1, работает следующим образом.Работа органа подавления небаланса основана на принциге достаточномедленной компенсации величины 1 крмп 1 К+1 еКа) 1 зКрег э где 11,1 - токи сторон 1 и 2 спостоянным числом витков и стороны 3 с регулируемым числом витков соответственно,К, и К- масштабные коэффициенты сторон 1 и 2,определяемые коэффициентами трансформациитрансформаторов токаи коэффициентами преобразования преобразователей тока.При достаточно больших токах нагрузки, когда влияние тока холостого хода трансформатора незначительно,снижение 1, мр вызывает снижение токанебаланса на входе реагирующего органа. Компенсация осуществляетсяпутем автоматического изменения множителя К под влиянием 1, , Приэтом формирование Кге происходит спомощью звена, производящего интегрирование величины 1 рмр.Постоянная времени интегрирующейцепи значительно больше времени,необходимого для отключения короткого замыкания и равна 1-2 с, Поэтомуза время короткого замыкания (обычно менее 0,1 с) значение Кпрактически не изменяется. Регулированиенапряжения трансформатора происходит медленно,при этом число витков регулируемой обмотки меняетсяна 0,5-27. в секунду и значение Кеуспевает компенсировать возникающийток небаланса,Диаграмма работы устройства в режиме, когда ток протекает по двумсторонам защищаемого трансформатора,одна из которых имеет регулируемоечисло витков, показана на фиг, 3,4где приняты следующие обозначения:6 Ке - отклонение Кот значения,соответствующего нулевому току холостого хода, Б, Бе,д - выходные сигналы измерительного оргаЪна и ограничителя длительности импульсов соответственно; 1 сдр- токсрабатывания измерительного органа1 - выходной сигнал управляемогосмисточника опорного сигнала, 1,1 с - значения дифференциальноготока срабатывания устройства, соответствующие двум состояниям управляемого источника опорного сигнала.В режиме работы трансформаторапод нугразкой орган подавления не 1356104баланса работает достаточно точно, ьК е близко к нулю, измерительный орган, уставка которого мала (в нес- . колько раз больше установившегося тока холостого хода, но значительно меньше номинального тока) находится в сработанном состоянии, При достаточно длительном времени нахождения под нагрузкой на выходе органа 10 ограничителя длительности выходной сигнал равен нулю, при этом ток 1, на выходе управляемого источника.опорного сигнала мал, что определяет высокую чувствительность защиты. 1 Б Соответствующий ток срабатывания 1 с выбирается без учета влияния А,ср.регулирования напряжения на максимальный ток небаланса. При снижении тока 1, ниже порога 1 срабаты вания измерительного органа орган подавления небаланса работает с поВышенной погРешностью ЬКрс,Если на.интервале (С,) работает РПН, то величина ьКможет дополнительно 25 возрасти, Ток небаланса при этом остается достаточно малым, так как незначителен сквозной ток силового трансформатора. На выходах измерительного органа и органа ограничите ля длительности сигнала нулевой сигнал, ток 1, це возрастает, уставкасмзащиты остается равной 1 , . В моментА сР 4резко возрастает 1 вследствие увеличения нагрузки или при внешнем коротком замыкании. Вследствие того, что ЬКвелико, также скачком возрастает ток небаланса, значение которого может превысить 1 Д . Одновременно появляется сигнал сраба тывания на входах измерительного органа и органа ограничителя длительности сигнала, Единичнъъй сигнал навыходе органа ограничителя длительности вызывает увеличение выходного 45сигнала управляемого источника опорного сигнала на величину, достаточную для предотвращения ложной работызащиты, ток срабатывания становитсяравным 1 с . Через время, опреде- БОляемое уставкой органа ограничениядлительности сигнала, значение ьКр,станет небольшим, одновременно снизится ток небаланса. После срабатывания органа ограничения длитльностисигнала опорный сигнал, формируемъъйуправляемым источником опорного сигнала, снижается, чувствительностьзащиты восстанавливается,Устройство на фиг, 2 работает ацалогично устройству на фиг, 1, еслина выходе сумматора 11 формируетсясигнал, пропорциональнъп току общейчасти автотрансформаторной обмотки.При этом трансформатор автотрацсформаторной обмотки может быть представлен как трехобмогочный трацсфор -матор, показанный на фиг. 1, с обмотками последовательной, общей инизшего напряжения.При возникновении короткого замыкания-,в зоне защиты возможны следующие режимы работы,1. 1 ) 1 ,. перед коротким замыканием. При этом сохраняется высокаячувствительность устройства послекороткого замыкания, Этот режим наиболее вероятен, так как большуючасть времени силовые трансформаторы,как правило, нагружены (нагрузка превъпдает 20-307. от номинальной).1 сгс, перед коротким замыканием, После возникновения короткого замыкания увеличиваются скачком как ток 1 так и дифференциальный ток 11, Если неравенство 1 с 1 с, Осохраняется то устройство срабатывает при условии 11,Если указанное неравенство нарушается, то через время 1С чувствительность восстанавливается и срабатывание происходит при условии1 А,ср,1Поскольку второй режим значительно менее вероятен, средняя чувствительность защиты существенно возрастает.Использование устройства в дифференциальной защите силового трансформатора, имеющего устройство автоматического регулирования напряжения, позволяет повысить чувствительность защиты к внутренним коротким замыканиям за счет уменьшения тока срабатывания.Формула из обретения1. Устройство для дифференциальной защиты трансформатора с регулированием напряжения под нагрузкой, содержащее измерительные трансформаторы тока по числу обмоток в каждой фазе, входы первого и второго преобразователей токов соединены с вторичными обмотками измерительных трансформаторов тока на сторонах церегулируемо -го напряжения трансформатора, а вход третьего преобразователя токов соединен с вторичной обмоткой измерительного трансформатора тока на сто 5 роне регулируемого .напряжения трансформатора, выходы первого и второго преобразователей токов соединены с первым и вторым входами рабочего органа и с первым и вторым входами ор гана процентного торможения, выходы рабочего и тормозного органов соединены с первым и вторым входами реагирующего органа соответственно, а выход реагирующего органа служит вы ходом устройства, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повыщеения чувствительности устройства, в него дополнительно введен орган подавления небаланса и последователь но соединенная цепь из измерительного органа, органа ограничителя длительности импульса и управляемого источника опорного сигнала, выход управляемого источника опорного сигна ла соединен с третьим входом реагирующего органа, при этом вход измерительного блока и первый вход органа подавления небаланса соединен с выходом третьего преобразователя тока, второй и третий входы органа подавления небаланса соединены с выходами первого и второго преобразователей тока соответственно, а его выход соединен с третьими входами рабочего органа и органа процентного торможения.2. Устройство по п. 1, о т л и - . ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения чувствительности устройства защиты трансформаторов, имеющих автотрансформаторную обмотку, в него дополнительно введен сумматор, входы которого присоединены к выходам преобразователей тока, подключенных на сторонах регулируемого и нерегулируемого напряжений основной обмотки автотрансформатора, выход которого присоединен к первому входу органа подавления небаланса и входу измерительного органа.13561 04 Составитель В.БалашовРедактор М.Андрушенко Техред А.Кравчук Корректор А,Зимокосов 49 Тираж 618 И Государственного комит делам изобретений и откр 5, Москва, Ж, Раушска Заках 5 В