Устройство для дифференциальной защиты трансформатора

/24-0 3.02.77 ( 22) Заявлен присоединением заявки И 02 НЗ Гаеудеротвеииый комет СССР23) Приоритет тень .% 02,06 ао делает изобретений 3) УЛК 621,316, .9 25 (088.8 оваио 80.05,8 и открытий Дата ликования описани 72) Авторы изобретения Н, Бурнащев, Г. ашов и Н. В, Лисе ский ордена Октябрьской Революции и ордена ТрудовогКрасного Знаьтени политехнический институтим. С. М. Кирова ом 1) Заявите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИффЕРЕНЦИАЛ ЗАШИГЫ ТРАНСФОРМАТОРА 1Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам релейной защиты, и может быть использовано для защиты трансформаторов, блоков генератор-трансформатор, генераторов и двттгателей.Известны устройства того же назначения, в которых реагирующие реле подключены к вторичным обмоткам промежуточных насыщвюшихся трансформаторов, первичные обмотки которых подключены к дифференциальной цепи защиты 1.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для дифференциальной затцитьт. трансформатора, содержащее трансформа торы тока, установленные по концам защищаемого объекта, вторичные обмотки которых соединены по схеме с циркулирующими токами, тормозной блок, вьтпоененный в виде промежуточных трансформаторов, первичные обмотки которых вклю чены в плечи дифференциальной цепи, а вторичные через согласно соединенные выпрямители подключены к тормозным входам реагирующих органов, и рабочий блох, выполненный на промежуточных. трансфор маторах, первичные, омотки которых свя- заны. с дифференциальной цепью, а вто ричные - с рабочими входами реагирую щих органов 121.Недостатком известного устройства ив яется неудовлетворительная в ряде слу- чаев отстройка от внешних коротких замыканий (к.з,) и бросков тоха намагничивания (б,т.н.) при включениях трансформатора на холостой ход и, как следствие, недсьстаточнвя чувствительность защиты.Целью настощцего изобретении являевся улучшение чувствительности дифференциальной зашиты трансформатора, Поставленная цель достигается тем, что в ус 1 ройстве для дифференциальной зашиты трансформатора, содержащем трансформаторы тока, установленные по концам защищаемого объекта, вторичные обмотки которых соединены по схеме с циркулирующими токами, тормозной блок, выполненный в ви3 . 7380де промежуточных трансформаторов, первичные обмотки "которых включены в плечи дифференциальной пепи, а втбричныечерей согласно соединенные выпрямители;"НЪдклйчены к тормозным входам реагирую-щих органов, рабочий блок, выполненныйна промежутОчных трансформаторах, перщвичные обмотки которых связаны с днфференпиальной пенью,"а вторичные - с рабочимй- и:;одами реагирующих органов, ре- оагирующий Орган Выпоииен Односистемным,- в "виде реле,реагирубщего на несибиетрйчные повф 8 ждений, и реле, реагирующесимметричные повреждения 9 а промежуточные трансформаторы рабочего бло" 15ка выпОлн 8 ны В Виде . четырех феррОфмаГнитных преобразователей тр 8 хфазноготока В Однофазный, первииие ОбмОтки первого, третьего и четвертого " ферромагнитных преобразователей соеднены по схе"ме "звда", первичные обмотки второгопреобразователя соединены по схеме фэнамзаг, первичные обмотки всехпреобразователей соединены ".:, последовательно иподключены к дифференциальной пепи. Вторичные обмотки первого и второго преобразователей через свои выпрямители разНОПОЩЙПз 3 МИ Зажнмами ПРИСО 8(ийеНЫ К РаыеООчему ВХОду релеу реагирующего Ба Бесимметричные повреждения, вторичные об омотки тРетьего и четвертого преобразователей, через свои Выпрямители разнополярфными зажимами присоединены к рабочемуБходу реле, реагирующему на симметричньж поФеждения, при етом вторичные об- з 5мотки каждого преобразователя соединенйв открытый треугольтщкф, В устройстводополнительно ВВеден фильтр третьей Гармоники и включен между Вторичной Обмоткой четв 8 ртОГО преобразователя и 8 ГО Вы 48прямитап 8 мБа фпГ. 1 1 Щиведеиа принпипиальиаЯелектрич 8 ская схема дифференпиальиой зйщиты двухобмоточного трансформатора 3нв,фнг. 2 распределение намагничивающих сил БО фазам преобразоиателйй придвухфазных к.зф Ба фиг, 3прищип Ои" ределения. Выходного напряжеивк ПЧФ придвухфазнъзх кзКак показано на фиг, 1, по концам за ощищаемОГО объекта 1 установлены трапОфформаторы тока (Тт) 2, которые соедифипат по схемам "звезда и "треугольникфи объединяют по схеме с пиркулирующимитоками. ПРОмежутОчные тРансформаторы Зу 55порВичными обмотками Включают В плечисхемы с циркулирующими токами, Вторичные обмотки указанньх промежуточных 35 4тРансФорматоров через согласно соединенные выпрямители 4 подключают к тормозным входам- односистемного реагирующегооргана, выполненного в виде двух реле 5,реагирующих на несимметричные кз. ирене 6, реа щфйшего на симметричные,кл. Промежуточные трансформаторы, соединенные с дифференциальной ыепью, выполняют в виде четырех ферромагнитных преОбразователей трехфазного тока в 4 дйофазБый. Первичные обмотки первого 7, треть ГО 8,и четвертого 9 преобразователей со- единяют по схеме звезда", а первичные обмотки второго ферромагнитного преобразователи 10 соединяют по схеме фзигзагф, Первичные обмотки всех ферромагнитных преобразователей соединяют последовательно. Вторичные обмотки первого и второго ферромагнитных преобразователей через выпрямители 11 присоединяют к рабОчим Входам реле 12, реагирующих на несимметричные повреждения. Вторичные обмотки третьего и четвертого ферро.- магнитных преобразователей через свои выпрямители 13 присоединяют к рабочему входу репе 14, реагирующего на симметъричные повреждения. Вторичные обмотки каждого ферромагнитного преобразователя соединяют в открытый треуГольник. Меж- ду вторичной обмоткой четвертого преоб- разователИ и его выпрямителем включают фильтр 15, запирающий третью гармонику тока. Параллельно рабочим и тормозным входам реагирующих органов включают конденсаторы 16 для сглаживания выпрямленных токов, и резисторы 17 для регулирования уставок. ферромагнитные преобразователи с их выпрямителями и рабо чие входы реагирующих органов, образуют рабочий блок,На фиг. 2 первичные обмотки преобразователей 7, 8, 9 соединены по схеме "звезда, первичные обмотки преобразова-. теля 10 - по схеме зигзаг" с равным числом штков полуобмоток. Вторичные обмотки соесянены по схеме открытый тре- УГОЛЬНИК.На фиг, 3 изображена диаграмма, псь. ясщаощая принцип определения выходного напряжения преобразователей при двухфазных к з. Ба стороне "звезды и при двухфазном к.з, на стороне треугольник защищаемого трансформатора. При указанных повреждениях, как и при других несимметричных замыканиях, напряжение на вьвходе одного из преобразователей рассматсриваемого комплекта защиты обращается738 ОЗВ в нуль. Параметры преобразовагалей выбираются таким образом, чтобы в случаетрехфазного к,з. внутри защищаемой . чуих выходные напряжения были одинаковы.а ток в реагирующем органе равен нулю. 5Устройство работает следующим образом,При включении защищаемого трансформатора под напряжение, сопровождающемсяброском тока намагничивания такого вида, 10когда намагничивающие силы всех промежуточных трансформаторов дифференциальнойцепи содержат апериодическую слагающую,отстройка реагирующего органа обеспечивается за счет насьпцениа указанных проме-"15жуточных трансформаторов, а также эа счетвключения реагирующих органов на разностьвторичных токов ферромагнитных преобразователей. При отсутствии апериодическойслагающей в токе одной, фазы необходимое заглубление реагирующего органа обеоцечиваетса только за счет включения егона разность вторичных токов ферромагниъаых преобразователей.При двухфазных к.з. в защищаемой зо-25не в зависимости от характера распределеши токов повреждения по фазам сраба-тывание реагирующего органа обеспечивается либо одним, либо другим ферромагнинзоным преобразователем.,При трехфазном к.з. в защищаемой зоне ферромагнитный преобразователь является утроителем частоты. Реагирующий ор ган от симметричных повреждений срабатывает за счет того, что на, выход четвертого ферромагнитного преобразователя вклю. чен запирающий фильтр третьей гармоники.Ток в указанном реагирующем органе приэтом авен выходному току третьего ферромагнитного преобразователа, Реагирующий орган от несимметричных повреждений;не действует при трехфазных к.з поскольку вторичные токи первого и второго преобразователей взаимно компенсируются.45,Наличие фильтра на выходе четвертого Преобразователя не ухудшает отстройку реагирующего органа при бросках тока намагничивания, поскольку в этом случае на выходе указанного преобразователя преобладает первая гармоника.Отстройка защиты от внешних к.э. обеспечивается за счет торможения РО арифметической суммой токов плеч. 2, Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с а тем, что в него дополнительно введен запирающий фильтр третьей гармоники и включен между вторичной обмоткой четвертого ферромагнитного преобразователя и его выпрямителем. 55формула изобретен,ия 1. Устройство для дифференциальной защиты трансформатора, содержащее трансформаторы тока, установленные по кмнцамзащищаемого объекта, вторичные обмоткикоторых соединены по схеме с циркулирующими токами, тормозной блок, выполненный в виде промежуточных трансформаторов,первичные обмотки которых включены вплечи схемы с циркулирующими токами,а вторичные - через согласно соединенныевыпрямители подключены к тормозным входам реагирующих органов, рабочий блок,выполненный на промежуточных трансформаторах, первичные обмотки которых связаны с дифференциальной цепью, а вторичные - с рабочими входами реагирующихорганов, о т л и ч а ю щ е е с а тем,что, с целью повышения чувствительноо-ти, реагирующий орган выполнен односиотемным в виде реле, реагирующего на не-симметричные повреждения, и реле,: реагирующего на симметричныеповреждения, а промежуточные трансформаторы рабочего блока выполнены в виде четырехферромагнитных преобразователей трехфазного тока в орнофазный, первичные обмогь.ки первого, третьего и четвертого ферромагнитных преобразователей соединены посхеме звезда", первичные обмотки второго ферромагнитного преобразователя соединены по схеме фзигзагф, первичные обмотки всех ферромагнитных преобразователей соединены. последовательно и подключены к дифференциальной цеци, вторичныеобмотки первого и второго ферромагнитных преобразователей через свои выцмители разнополарными зажимами присоединенй к рабочему нходу реле, реагирующему на несимметричные понреждениа,вторичные обмотки .третьего и четвертого ферромагнитных преобразователей через своивыпрямители разнополарными зажимами присоединены к рабочему входу реле, реагирующего на несимметричные повреждения, .вторичные обмотки третьего и четвертогоферромагнитных преобразователей черезсвои выпрямители разнополярными зажимами присоединены к рабочему входу реле, реагирующего на симметричные повреждения, при этом вторичные обмоткикаждого ферромагнитного преобразователя соединены в открытый треугольник7 Источники информации,ириЪитые во внимание при експертизе. 1, Авторское свидетельство СССР М 254727, кл, Н 02 Н 3/28, 1968.738035 82. Дмитренко А. М, Дифференциальная зашита трансформаторов и авто- трансформаторов. - Электричество, 1975, % 2.738038 Сос Тех ель Л. КорнеемО. Легеза Корректор Е, Папп. Ле Редак Подпис СССР Заки 2676/32Тираж 783 ЦНИИПИ Государстмнного комитета по делам изобретений и открыти 113035, Москза, Ж, Раушскан наб