Способ защиты регулировочного трансформатора

ОКЭЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИЕСПУБЛИК 777197 А 1 19) Н 02 Й /04 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕД ВТОРСНОМУ СВОДЕТЕЛЬСТВУ 43 хническии инстмсомола.Хрущ ейная защМ,: Энерг ия по релейной1-53.ГУЛИРОВОЦНОГО ну" ГОСУДАРСТВ Е Н НО Е ПАТЕ НТН ОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ РЕТРАНСФОРМАТОРА Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к способамзащиты регулировочных трансформаторов, и может быть использовано в устройствах, содержащих трансформаторы,регулируемые под нагрузкой,Известен способ защиты трансформаторов, по которому контролируютпофазно разность токов обмоток разного напряжения и при отклонении этойразности от нулевого значения формируют выходной сигнал защиты 11. Недостаток данного способа в том, цтоон пригоден только для трансформаторов, в которых практически не изменяется или мало изменяется коэффициент трансформации, для защиты регулировочнб 1-о трансформатора эта разность может быть настроена близкойк нулю в одном фиксированном положе"нии регулировоцной обмотки.(57) Изобретение относится к электро-технике, в частности к релейной защи,те электроустановок, Цель изобретения - повышение чувствительности инадежности защиты. Поставленная цельдостигается тем, цто контролируютсумму текущих мгновенных значений потоков мощности в обмотках и сравнивают с начальным значением этой суммы,в нормальном режиме близким к нулю,во всем диапазоне регулирования,3 ил. Известен также способ защиты регулировочных трансформаторов, по которому контролируют пофазно разность токов отдельно регулировочной обмотки и при отклонении этой разности от левого значения формируют выходной сигнал защиты, Способ защиты возбуж" дающей обмотки такого трансформатора состоит в том, что контролИруют разность токов возбуждающей обмотки и ошиновки, к которой подключена эта обмотка, а при отклонении этой разности от нулевого значения формируют выходной сигнал защиты. Недостаток описанного способа в том, цто регулировоцный трансформатор защищен не одной защитой, а двумя защитами раздельно по обмоткам 2, при этом ухудшается надежность и селективностьВ качестве прототипа выбран способ защиты трансформаторов, по которому3 17771контролируют потоки мощности в обмотках, и при изменении направления потоков либо при появлении потока обратной или нулевой последовательностиформируют выходной сигнал защиты 3.5Недостаток этого способа в низкойчувствительности защиты, обусловленной необходимостью отстройки от текущего знацения потока мощности, при-цем поток мощности аварийного режимапри минимальном напряжении регулировоцной обмотки, может быть соизмерим(в зависимости от параметров внешнейсети) с потоком мощности нормальногорежима при максимальном напряжениирегулировоцной обмотки, а также всложности, поскольку необходима аппаратура на каждый из параметров реагирования, цто снижает надежностьзащиты,Цель предложенного способа защитырегулировочного трансформатора в повышении чувствительности и надежностизащиты 25Поставленная цель достигается благодаря тому, что в способе защиты регулировоцного трансформатора, по которому непрерывно контролируют текущие знацения потоков мощности в об- ,Зрмотках трансформатора и их направления, и в слуцае отклонения указанныхзначений от начальных значений формируют выходной сигнал, предусмотрено отличие, заключающееся в том,что контролируют сумму текущих мгновенных значений потоков мощности вобмотках и сравнивают с начальнымзнацением этой суммы, в нормальномрежиме близким к нулю во всем диапазоне регулирования.На фиг.1 показаны потоки мощностичерез трансформатор в рабочем режиме,на фиг2 - потоки мощности при повреждении трансформатора, на фиг.3реализация способа при пофазном исполнении защиты.Регулировоцный трансформатор 1(фиг. 1) снабжен датчиками тока и напряжения соответственно 2 и 4 на входе 3 и 5 на выходе, С помощью этихдатчиков контролируется поток мощности Б, на входе и поток Б на выходе трансформатора, Поток мощностиБ, на входе разделяется на поток мощности Б на выходе и поток Ь Б потерь 55атрансформатора при нормальном режимеработы трансформатора.На Фиг. 2 показаны потоки мощности 97 4Б 1 н на входе и Б на выходе трансформатора при повреждении внутри трансформатора. Способ может быть осуществлен в схеме, изображенной на фиг.3 К датчикам тока 2, 3 и напряжения 4 5 подключена измерительная часть защиты, содержащей, например, датчики мгновенной мощности 6 и 7 соответственно на входе и выходе трансформатора 1. Выходы датчиков 6 и 7 соединены с суммирующим устройством 8, которое имеет связь 9 с логической частью защиты (на схеме не показана); Способ основан на том факте, что независимо от коэффициента трансформации регулировочного трансформатора, сумма потоков мощности через исправный трансформатор в любой момент равна нулю:+Б 2+Б= О,Таким образом, равенство нулю суммы мгновенных знацений потоков мощности является признаком исправноститрансформатора,Поскольку величина потерь Мтрансформатора постоянна и независима от текущего значения его коэффициента трансформации, при реализации способа легко отстроится от Ь Б,то есть легко реализовать контрольвеличины 1 2Любое отклонение этой величины от нулевого знацения является, признаком повреждения трансформатора или короткого замыкания на его выходах,Действительно такое отклонение может произойти при коротком замыкании (к,з.) внутри зоны, ограниченной датциком тока и напряжения. Точка к.з. становится точкой раздела потоков мощностей (фиг. 2). При этом вместо однонаправленных потоков нормального режима Б 1 и Ба появляется в Общем случае противоположно направленные потоки мощности Б 1 и Б аварийного режима. В случае одностороннего пи-. тания один из потоков, в частности, может уменьшиться до нуля, Очевидно, что сумма потоков мощностей к.з, становится резко отличной от нуля:Бн +БФО.Изобретение иллюстрируется следующим примером, показанным на фиг,3, К датчикам тока 2 и напряжения 4, на)3 фт макс +Хсгде Он - линейное напряжение питания регулировочной обмотки,Хт макс - максимальное сопротивление рассеяния трансформатора, приведенное к напряжению П," Хс - сопротивление системы, которое может быть принято равным (0,25-0,5) ХтчаксЕсли учесть, что 2 Омакс Е Б н Х -- и принять теакс 100 Бк100 Янкгде И / - напряжение к.з. регу"макслировочного трансформатора,Я - номинальная трехфазнаяНтрансформаторная мощность.При этом потоком мощности к.з, состороны питания регулировочной обмотки можно пренебречь, т,к, между датчиками и местом к,з. сопротивлениемало.Мощность срабатывания нуль-индикатора должна быть выбрана наибольшейиз рассчитанных по условиям.1, Отстройки от мощности потерь втрансформаторе при рабочем режиме;2, Отстройки от небаланса мощности, связанного с бросками тока намагничивания трансформатора при восстановлении .напряжения;3. Отстройки от небаланса мощности,связанного с погрешностями датчиковтока при внешних коротких замыканиях,Мощность срабатывания нуль-индикатора по первому условию где Кк - коэффициент надежности, который может быть принят равным 2,0-3,0;1 Е - ток холостого хода трансформатора,1 - номинальный ток трансформатора,Для отстройки нуль-индикатора от небаланса мощности, обусловленного бросками тока намагничивания, следует применить во вторичных цепях, тока промежуточные насыщающиеся трансформаторы, Тогда он 1ИН(2 Н н3 Н 2 Н 1Тогда: где К н - коэффициент отстройки принимаем равным 1,3-1,5.Для оценки небаланса мощности, обусловленного погрешностями датциков тока при внешних к,з. можно воспользоваться выражением Б ни(з) Кнз1 1 Б к макс ф гДе К н- коэффиЦиент надежности, 10который может быть принятравным 1,4-1,6;6 Г - погрешность трансформаторатока, Максимальная допусти"мая погрешность составляет ОБ 1, - максимальная Фазная мощмаксность сквозного к,з, навыводах регулировоцной обмотки, 20 11 кыид % Ятмин 100 . Б ф 25 где 0 7. - минимальное напряжекминние к.з регулировоцного трансформатораС учетом того, цто для рассматриваемого типа трансформатора Бкиин % = 30 - 0,50 к %, и приняв Хс = 0,5 Хт получим 100 БиБнн -- К 6 Г"Ю 3 "ЪУкмакс 735 Для трансформатора типа ВРТДИУ/35/35 принимаем следующие знацения параметров 4: 117. = 11, 1 к 7, = 4.140 Кроме того, зададимся значениями: Кн = 3, Кн = 1,5, Кн, = 1,6, ннйБнн(а 1 Бниу= 1,0;12,5:12,Коэффициент чувствительности; 100 БнКч = БкминБии(21 --4 5 як факс3 1003К 11 Бн 4,5 11 1,5Таким образом, коэффициент цувствительности значительно превышает нормируемый для основных защит трансформаторов.Предложенный способ защиты регулировоцных трансформаторов имеет то преимущество перед прототипом, цто контролируемая сумма текущих мгновенных значений потоков мощности в обмотках трансформатора в нормальном режиме близка к нулю во всем диапазо не регулирования, тогда как для базового способа защиты это возможно лищь в одном Фиксированном положе" нии регулировоцной обмотки. ФоРмула изобретения Способ защиты регулировоцного трансформатора, основанный на непрерывном контроле текущих знацений потоков мощности в обмотках регулировоцного трансфОрматора и их направлений и в случае отклонения указанных значений от нацальных знацений Формируют выходной сигнал, о т л иц а ю щ и й с я тем, цто, с целью повышения цувствительности и надежности защиты, контролируют сумму текущих мгновенных значений потоков мощности в обмотках и сравнивают с нацальным знацением этой суммы, в нормальном режиме близким к нулю во всем диапазоне регулирования.