Устройство для дифференциальнойзащиты трансформатора

Оп ИСАНИЕИЗОВРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11849371(51)М. Кл,Н 02 Н 7/04 Н 02 Н 3/28 тоауАврстввииый комитет ОССР Опубликовано 23.0781. Бюллетень ЛЬ 27 по делам, изобретений. и открытий(53) УД К 621. 316. 925 (088 8) Дата опубликования описания 03. 08. 81 Л .В,Багинский, В.П.Ерушин и С,И.Исаев;Новосибирский политехнический институт"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРАИзобретение относится к релейной защите и может быть использовано для. защиты трансформаторов (автотрансформатбров).По основному авт. св. в. 6536695 известно устройство защиты трансформаторов (автотрансформаторов), содержащее блок торможения при бросках тоМа намагничивания и переходных токах не- баланса, блок фиксации признака броска тока намагничивания, пороговый элемент, блок управления, ограничитель напряжения и дифференциально-Фазное реле с рабо. чим и тормозными входами. Блок Фиксации признака броска тока намагничива- .(5 ния имеет время распознавания переходного процесса (бросок тока намаг-. ничивания или короткое замыкание) 20 мс. В связи с этим устройство.: защиты трансформатора может иметь задержкув срабатывании в тяжелых переходных процессах внутреннего повреждения, когда во втором периоде вторичный ток может быть исчезающе мал из-за 2значительных погрешностей трансформаторов тока .;Цель изобретения - повышение быстродействия устройства защиты тран-сформаторов (автотрансформаторов) при коротких замыканиях, сопровождающихся переходными процессами.Цель достигается тем, что в устройстве защитытрансформатора (автотрансформаторов) по авт, св. У 653669 блок фиксации признака броска тока намагничивания содержит элемент преобразования тока, два элемента времени, элемент сравнения длительности бестоковых пауз в диФференциальном токе и элемент преобразования напряжения, вход. которого является входом по напряжению, а выход соединен С первым входом первого элемента времени, выход последнего соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом элемента преобразования тока и входом второго элемента времени, выход которого сое849371 динен со вторым входом первого элемента времени,На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства;на фиг. 2 - осциллограммы, поясняющие работу устройства при броскахтока намагничивания; на фиг, 3 - тоже, при внутренних повреждениях.Устройство (фиг. 1) содержит блок1 торможения при бросках тока намагничивания и переходных токах небаланса(БТ), блок 2 фиксации признакаброска тока намагничивания (БФ),.пороговый элемент 3 (ПЗ), ограничитель 4 напряжения сигнала (ОН), блок 155 управления (БУ), дифференциальнофазного реле 6. Вход блока 1 торможерия порогового элемента 3, рабочийвход дифференциально-фазного реле 6и токовый вход блока фиксации признака броска тока намагничивания 2 объединены и являются входом устройства.Вход по напряжению блока 2 фикса, ции прйзнака броска тока намагничивания элемента 7 преобразования напряжения соединен с трансфооматоромнапряжения защищаемого трансформаторомавтотрансформатора) . Основной входблока 5 управлениясоединен с выходомограничителя 4 напряжения. Первыйуправляющий вход блока 5 управлениясоединен с выходом блока 2 Фиксациипризнака броска тока-намагничивания,йа второй управляющий вход - с выхо- З 5дом порогового элемента 3. Выход блока 5 управления соединен с тормознымвходом дифференциально-фазного реле 6.Устройство также содержит элемент 4 О8 тока, элемент 9 времени, элемент 10сравнения, реле 11 времени.Устройство работает следующим образом. 45, При работе в переходном режиме трансформатора блок 1 торможения вырабатывает тормозной сигнал, пропорциональный второй гармонике дифференциального тока, который ограничивается50 ограничителем 4 напряжения на уровне, достаточном для отстройки отмаксимального броска тока намагничивания и поступает на основной вход блока 5 управления. Одновременно блок фиксации при 55 знака броска тока намагничивания выявляет признак следующим образом.На выходе элемента преобразования 7 напряжения в режиме броска тока на 4магничивания и внутреннего короткогозамыкания фиксируются импулвсы, соответствующие моментам перехода через ноль первичного напряжения. Поддействием этих импульсов на выходепервого элемента 9 времени формируются импульсы длительностью 60 эл,град.На выходе элемента преобразования тока формируется напряжение (фиг. 2 д,Фиг. 3 д)., В режиме броска тока намагничивания передний фронт первогоимпульса на выходе этого элементавсегда отстает от момента переходачерез ноль первичного напряжения навремя больше 60 эл. град, Так какимпульсы, которые поступают с выходаэлемента .8 преобразования токов иэлемента 9 времени на входы элемента10 сравнения длительности пауз, несовпадают во времени, на вых е последнего не формируется сигнал управления для снятия торможения. После появления напряжения на выходе элемента 8 преобразования тока реле 11 времени формирует сигнал, который поступает на второй вход элемента 9 времени, в результате чего прекращаетсяформирование импульсов длительностьюгоо 0 эл.град. до конца переходного процесса,В режиме внутреннего короткого замыкания с начальным углом 1. 60 , т.е. при наличии максимальных апериодичесслагающих, импульсы на выходе элемента преобразования тока 8 и элемента времени 9, а равно - на выходе элемента сравнения длительности пауз 10, совпадают во времени. Поэтому на выходе блока фиксации признака броска тока намагничивания является сигнал. управления., который поступает на первый вход блока управления 5. Кроме того, при величине дифференциального тока, превышающей максимальное значение броска тока намагничивания и тока небаланса, пороговый элемент 3 вырабатывает сигнал управления, поступающий на второй управляющий вход блока управления. При наличии сигнала на первом управляющем входе блока 5:управления. величина тормозного сигнала уменьшается блоком 5 управления до величины, достаточной для отстройки от ложных сигналов переходных процессов внешнего короткого. замыкания, а прн отсутствии его величина тормозного сигнала остается без изменения. При наФормула изобретения 10Устройство для дифференциальной за"щиты трансформатора по авт. св,9 653669,.о т л.и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения быстродействия, блок фиксации признака броска тока намагничивания содержит эле-.мент преобразования тока, два элемента времени, элемент, сравнения длительности пауз в диФференциальном токеи элемент преобразования напряжения, вход которого является входом по напряжению, авыход соединен с первым входом первого элемента времени, выход последнего соединен с первым входом эле 25 мента сравнения, второй вход которогосоединен с выходом элемента преобразования тока и входом второго элемента времени, выход которого соединенсо вторым входом первого элемента вре 30 мени,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР35 У 653669, кл. Н 02 Н 7/04, 1977. йо эаею;ювара ю. Ою герамавораапюеч защи 5 8493 личин сигнала на втором управляющем входе блока 5 управления тормознои . сигнал снимается совсем.Уменьшение велйчины тормозного сигнала на входе дифференциально-фа 5 зного реле, 6 приводит к повышению быстродействия защиты в режиме внутреннего повреждения. При броске тока намагничивания на тормозной вход реле 6 поступает сигнал, достаточный для селективного действия дифференциально- фазного реле,При переходном процессе. внутрен" него .короткого замыкания с начальным углом более 60 величина апериодической слагающей тока в два и более раза меньше, чем при нулевом начальном угле. При этом четные гармоники меньше вырабатываются трансформаторами тока благодаря их меньшему насыщению, что приведет к уменьшению величи ны тормозного сигнала, вырабатываемого блоком 1 торможения, С другой стороны трансформаторы тока в большинстве случаев не насыщаются в первом периоде, а ток второго периода искажен незначительно, В результате задержки в срабатывании устройства защиты не возникает, хотя блок фиксации признака тока намагничивания не действует.В устройстве защиты время ее действия в режиме внутреннего поврежде-. ния не превышает одного периода промышленной частоты. Повышение быстро 71 6действия защиты имеет .важное значение в связи с ростом мощности энергосистем и их объединением, сохранениеустойчивоСти которы невозможно безналичия высокобыстродействующих защит.,Пушненкова .Техреду М. Рейвес кт орректор С. Ко дписное Филиал ППП "Патент ", г. Ужгород, ул. Нроек Заказ 6108171 Тираж 675 ВНИИПИ Государственног по делай изобретений 113035, Москва, Ж"35, Р