PT89487B - Aparelho e processo de controlo da energia durante a subida rapida de pressao em transformadores arrefecidos por liquido - Google Patents

Aparelho e processo de controlo da energia durante a subida rapida de pressao em transformadores arrefecidos por liquido Download PDF

Info

Publication number
PT89487B
PT89487B PT89487A PT8948789A PT89487B PT 89487 B PT89487 B PT 89487B PT 89487 A PT89487 A PT 89487A PT 8948789 A PT8948789 A PT 8948789A PT 89487 B PT89487 B PT 89487B
Authority
PT
Portugal
Prior art keywords
signal
pressure
transformer
change
tank
Prior art date
Application number
PT89487A
Other languages
English (en)
Other versions
PT89487A (pt
Inventor
Richard E Hagerman
Joseph F Foster
Original Assignee
Qualitrol Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qualitrol Corp filed Critical Qualitrol Corp
Publication of PT89487A publication Critical patent/PT89487A/pt
Publication of PT89487B publication Critical patent/PT89487B/pt

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/08Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal fluid pressure, liquid level or liquid displacement, e.g. Buchholz relays

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Protection Of Transformers (AREA)
  • Transformer Cooling (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Description

Aparelhos mecânicos para a detecção da subida rápida de pressão têm sido e continuam a ser uma parte das práticas de protecção para transformadores de energia eléctrica. Na patente dos Estados Unidos n9. 4 074 096 concedida em 14 de Fevereiro de 1978 em nome de Robert F. Romanotuski, é descrito um relé de subida súbita da pressão controlado por fole. São conhecidos outros apare lhos mecânicos sensíveis à velocidade. Estes aparelhos utilizam componentes mecânicos para determinarem a velocidade de mudança da pressão e depois actuam em microinterruptores para proporciona rem uma saída eléctrica. 0 fecho momentâneo do interruptor é usualmente aplicado a um relé selado para manter □ estado de disparo.
Objectivo do invento objectivo do invento é proporcionar um transformador de energia eléctrica com a protecção máxima, de avarias adicionais causadas por uma falha interna, por disparo de um circuito do transformador tão depressa quanto possível. Contudo, falhas externas a um transformador tais como falhas na linha de transmissão podem provocar que a pressão no tanque do transformador suba devido ao aquecimento do enrolamento e estas ocorrências não iriam necessariamente disparar o circuito do transformador. A discrimi
710 #2983/3146
-3nação entre falhas externas e interna é conseguida pela utilização de um retardo de tempo e um limiar. Relés de subida rápida de pressão podem ser montados no transformador no espaço de gás acima do óleo de arrefecimento ou dentro do óleo. 0 espaço de gás actua como um amortecedor para mudanças de pressão e, por cojn seguinte, a resposta do relé montado no espaço de gás deve ser mais rápida de modo a compensar esta situação. As curvas de resposta para o relé de subida rápida de pressão mecânico descrito por Romanowski são mostradas na Figura (6). As caracteristicas chave destas curvas são as seguintes 1) o relé não deve funcionar para mudanças de pressão de menos de 1,52 kPa/s e certos pontos principais para cada curva. Estes são: para o relé montado no espaço de gás o tempo para funcionar para uma velocidade de subida de pressão de 0,68 kPa/s á de 0,178 seg. Para o relé montado no óleo, o tempo para funcionar para uma velocidade de subida de pressão de 0,68 kPa/s é 0,267 seg.
A velocidade de subida de pressão real devida a falhas externas é dependente da construção do transformador, das impedâri cias do sistema energético e de alguns factores adicionais que não *
são facilmente previsíveis. E, por conseguinte, desejável fornecer meios para ajustarem a resposta do relé após ter sido instala^ do. Isto pode ser feito, através de experiências de funcionamento, diminuindo a resposta até que as falhas externas não provoquem mais o funcionamento do relé. Para facilitar a reparação e/ /ou substituição de um relé instalado, este ajustamento deveria ser feito de tal modo que uma unidade de substituição terá a mesma resposta que a original sem a necessidade de repetir o processo experimental inicial.
Ε o objectivo deste invento, proporcionar meios para ajus tarem a resposta do relé, depois de ser instalado, de tal forma que o relé de substituição possa ser facilmente ajustado para dar a mesma resposta que o relé original.
Sumário do invento z
E implementado ura processo e aparelho para proteger um transformador de energia eléctrica cheio de líquido proporcionan68 710 *2983/ 3146
-4do um relé de sinal electrónico para desligar circuitos de contro lo do transformador sob certas condiçães de aumento rápido da pressão no tanque do transformador.
Figura
Pode ser demonstrado que as curvas de resposta do (6) seguem a equação relé da t = -TJ
Onde: dp Max voca que mudança de a constante de tempo do circuito de retardo de velocidade máxima de mudança de pressão a qual relé funcione pressão; t é (1,52 kPa/s); o tempo de tempo; não pro dp/dt é a velocidade da operação.
principais
Usando os pontos
-se T=8 segundos para o relé montado dos para o relé montado no óleo.
e resolvendo para num espaço de gás
T , obtéme 12 segunA pressão do tanque transformador é detectada missor de pressão e é gerado um sinal eléctrico que é à pressão. Na realização preferida, o sinal transmissor de pressão é uma corrente proporcional à pressão, a qual é convertida nu ma voltagem num receptor. A voltagem de pressão de tanque l/(P) é então diferenciada e torna-se num sinal de velocidade de mudança de pressão ^(-^).
sinal de velocidade de mudança é então passado através do circuito de retardo de tempo cuja constante de tempo T é seleç: cionável no campo. Esta constante de tempo determina a sensibilj. dade do relé, isto é, um grande tempo de retardo significa menos sensibilidade e um curto tempo de retardo significa maior sensibi. lidade. A selecção de sensibilidade de mínimo a máximo é feita usando um interruptor rotativo calibrado. A substituição no campo de um relé instalado é conseguida através da selecção da mesma posição do interruptor rotativo para o relé de substituição. Esta selecção iguala a sensibilidade do relé de substituição com a do relé que está a ser substituído.
por um trans proporcional
A saída de retardo de tampo V saída é a entrada para um
710
-£2983/3146
-5andar comparador que determina quando os relês de saída deveriam ser activados. As operações combinadas dos componentes do relé de subida rápida de pressão geram a resposta descrita na equação acima.
invento é descrito em maior detalhe nos desenhos juntos, nos quais:
a Figura 1 mostra o diagrama de blocos do circuito electrónico de controlo de relé de subida rápida de pressão preferido;
as Figuras 2 e 3 mostram as voltagens representativas de pressão v(p) e correspondentes voltagens de velocidade de mudan-
as Figuras 4 e 5 mostram as curvas de voltagem exponencial de V saída, geradas pelo circuito de retardo de tempo a partir das voltagens de velocidade de mudança U(~r^r) í k-A w I UQ I WI kJ kJ *-À I I y kA V ' a Figura 6 mostra a velocidade em função da relação de tempo para relês de subida rápida de pressão representativos, de espaço de gás e de óleo.
Descrição detalhada do invento
A Figura 1 é o diagrama de blocos do circuito electrónico de controlo de relé de subida rápida de pressão, preferido. Em a_s sociação com o transformador de energia cheio de líquido 10, os componentes principais são o conjunto transmissor de pressão 12 e o conjunto de controlo de energia 14. 0 transmissor de pressão converte a pressão interna do tanque do transformador num sinal eléctrico (corrente) proporcional à pressão e transmite este sinal para o circuito receptor 16 do conjunto controlo de energia 14. D circuito receptor 16 converte o sinal de pressão transmiti, do numa voltagem proporcional, V(p) no condutor 18. A voltagem V(p) é então aplicada a um circuito diferenciador 20 cuja saída, V(-^)> no condutor 22 é uma voltagem proporcional à velocidade de mudança de pressão.
A saída do diferenciador 20 é a entrada para um circuito de retardo de tempo 24, o qual fornece a resposta em tempo reque
710 <2983/3146
-6rida. A saída do circuito de retardo, Vsaída,no condutor 26 é então aplicada ao circuito comparador 28 onde é comparada com o limiar de voltagem VdpMax em 30, o qual é um equivalente de volta gem a dp Max. VdpMax representa a velocidade máxima de mudança de pressão a qual não fará com que o relé funcione. De cada vez que V saída exceda VdpMax, a saída do comparador é verdadeira.
Em virtude da saída do comparador ser transiente, a sua saída deve ser trancada. A saída do comparador em 31 é usada para acertar um circuito de trinco o qual activa o accionador de relé 34. Os contactos dos relês de saída 36 são usados pelos circuitos de disparo e quadros de chamada. 0 relé de subida rápida de pressão é então restabelecido manualmente ou quando a sua alimentação é retirada.
Nota-se que os transmissores de processamento e receptores bem como os diferenciadores, circuitos de retardo de tempo, corapa radores e trincos electrónicos são bem conhecidos para os peritos da técnica de desenho electrónico ou instrumentação. Por exemplo, o conjunto transmissor de pressão 12 e subsequente geração e trans missão de um sinal representativo de pressão pode ser conseguido através da utilização de bem conhecidos fundamentos ensinados pelas seguintes publicações: Transducer Interfacing Handbook publicada por Analog Devices, Inc. 1980, Cartão de Catálogo da Biblioteca do Congresso n9. 80-65520, a páginas 4, 5, 93-95 e 184-187. Standard Handbook for Electrical Engineers, da Companhia de Livros McGrauí Hill, 1969, Cartão de Catálogo da Biblioteca do Congresso ηδ. 56-6964, a páginas 15-49 e 15-50. Electronics Engineers' Handbook, McGrau/ Hill (c) 1975 a páginas 24-5 a 24-11. Circuitos para diferenciação são bem conhecidos como evidenciado pelo Electronics Designers’ Handbook segunda edição, McGrauí Hill (c) 1977 a páginas 1Θ-23 a 18-25. A condutância mútua das origens de uma curva são tratadas pela publicação Calculus and Analytic Geometry quarta edição por George B. Thomas, Jr. (c) 1968, Comp£ nhia de Publicações Addison Wesley, Cartão de Catálogo da Biblio teca do Congresso n9. 68-17568 a páginas 30 a 35.
0s princípios de circuitos RC são discutidos na publicação Pulse, Digital and Switching Waveforms por Jacob Millman e
710 *2901/3146
,.<r^
Herbert Taub, McGrauj Hill, (c) 1965, cartão de Catálogo da Biblip teca do Congresso n2. 64-66293.
A Figura 3 mostra a saída do diferenciador para duas diferentes entradas aumentadas VP(t) da Figura 2, são voltagens com valores proporcionais à velocidade de mudança da voltagem de entrada.
cuito de retardo de tempo. A saida do retardo de tempo, Vsaida, aumenta exponencialmente em direcção ao valor de entrada, como mostrado na Figura 4.
tempo de funcionamento do relé é determinado por quanto tempo leva Vsaida a exceder UdpMax como representado na Figura 6.
Compreende-se que os processos descritos neste invento pp diam ser conseguidos e efectuados por aparelhos digitais.
710 #2983/3146

Claims (5)

1 - Aparelho de circuito electrónico para controlar a energia num transformador de energia eléctrica possuindo um tanque cheio de líquido (10), caracterizado por compreender:
- meios para medirem a pressão no tanque do transformador,
- meios (12) para gerarem um sinal eléctrico proporcional à pressão medida,
- meios (20) para diferenciarem o sinal (18) proporcional à pressão medida para gerar um sinal (22) proporcional à velocidR de de mudança da pressão do tanque do transformador,
- meios (24) para fornecerem um retardo de tempo de campo ajustável da frequência do sinal de mudança para gerarem um sinal de resposta em tempo (26),
- meios para gerarem uma frequência máxima de sinal de mjj dança (30), e
- meios (28) para compararem 0 sinal de resposta em tempo de campo ajustável (26) com a frequência máxima do sinal de mudari ça (30), para gerarem um sinal de fecho (31) quando o dito sinal de resposta em tempo exceder a frequência máxima do sinal de mudança.
2 - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizja do por compreender meios (32, 38) correspondentes a um sinal de fecho (31) para desactivar a alimentação ao transformador (10).
3 - Aparelho para controlar a energia num transformador de energia eléctrica possuindo um tanque cheio de líquido, caracterizado por compreender:
- meios para medirem a pressão no tanque do transformador,
- meios (12) para gerarem um sinal eléctrico proporcional à pressão medida,
- meios (20) para diferenciarem o sinal (18) proporcional à pressão medida para gerarem um sinal (22) proporcional à veloci. dade de mudança da pressão no tanque do transformador,
68 710 ^2983/3146
- meios (24) para proporcionarem um retardo de tempo de campo ajustável da frequência do sinal de mudança para gerarem um sinal de resposta em tempo (26),
- meios para gerarem uma frequência máxima do sinal de mudança (30),
- meios (2θ) para compararem o sinal resposta em tempo (26) de campo ajustável com a frequência máxima do sinal de mudança (30), para gerarem um sinal de fecho (31) quando o dito sinal de resposta em tempo (26) exceder a frequência máxima do sinal de mudança (30),
- meios de circuito de trinco (32) para reter o sinal de estado de comparador e de fecho (31) até à reposição ou até a alimentação ser retirada,
- meios de accionamento de relé (34) que reagem ao sinal de fecho, e
- meios de relé de saída (36) que reagem ao accionador do reié (34 ) para controlarem a corrente para os enrolamentos do transformador.
4 - Processo de controlar automaticamente a energia num transformador, caracterizado por compreender os passos de:
- medir a pressão (12) num tanque (10) de um transformador de alimentação eléctrica cheio de líquido,
- gerar uma voltagem (18) proporcional à pressão medida do tanque,
- diferenciar (20) a voltagem de pressão do tanque para gerar um sinal voltagem (22) proporcional à velocidade de mudança da pressão do tanque,
- filtrar (24) a frequência do sinal de mudança para gerar um sinal de resposta em tempo (26) e
- comparar (2θ) o sinal resposta em tempo (26) com a vel£ cidade máxima de mudança do sinal de pressão (30) para o qual um relé de controlo não deve funcionar para desligar o transformador.
60 710
41=290 3/3146
5 - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracteriza do por compreender o passo de activar o aparelho de relé de controlo (32) (34) para desactivar o transformador quando o sinal resposta em tempo ê maior do que a velocidade máxima de mudança do sinal de pressão.
PT89487A 1988-01-21 1989-01-19 Aparelho e processo de controlo da energia durante a subida rapida de pressao em transformadores arrefecidos por liquido PT89487B (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/146,376 US4823224A (en) 1988-01-21 1988-01-21 Rapid pressure rise circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PT89487A PT89487A (pt) 1989-10-04
PT89487B true PT89487B (pt) 1994-02-28

Family

ID=22517096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PT89487A PT89487B (pt) 1988-01-21 1989-01-19 Aparelho e processo de controlo da energia durante a subida rapida de pressao em transformadores arrefecidos por liquido

Country Status (13)

Country Link
US (1) US4823224A (pt)
EP (1) EP0398974B1 (pt)
JP (1) JPH03503353A (pt)
AT (1) ATE102762T1 (pt)
CA (1) CA1314968C (pt)
DE (1) DE68913726T2 (pt)
DK (1) DK223990A (pt)
ES (1) ES2010093A6 (pt)
GR (1) GR1000644B (pt)
HK (1) HK27395A (pt)
IE (1) IE63247B1 (pt)
PT (1) PT89487B (pt)
WO (1) WO1989006873A1 (pt)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0667112B2 (ja) 1990-01-09 1994-08-24 日新電機株式会社 ガス絶縁式電気設備の通電異常監視装置
FR2663796B1 (fr) * 1990-06-26 1996-08-23 Aupem Boitier de securite pour enseigne haute tension.
FR2684248B1 (fr) * 1991-11-22 1997-04-30 Pioch Sa Appareil electronique de mesure et de protection du fonctionnement du transformateur a huile.
DE59600566D1 (de) * 1996-01-05 1998-10-22 Juergen Bastian Überwachung der Spaltgasbildung in Transformatoren
US6031462A (en) * 1998-11-03 2000-02-29 Fike Corporation Rate of rise detector for use with explosion detection suppression equipment
US6494617B1 (en) 1999-04-30 2002-12-17 General Electric Company Status detection apparatus and method for fluid-filled electrical equipment
US6401518B1 (en) 1999-07-29 2002-06-11 General Electric Company Fluid filled electrical device with diagnostic sensor located in fluid circulation flow path
US6429662B1 (en) * 2000-06-14 2002-08-06 Ifd Corporation Internal fault indicator for power electrical devices
US7111637B2 (en) * 2003-12-19 2006-09-26 Qualitrol Corporation Enclosure system for pressure relief device
US7210497B2 (en) * 2003-12-19 2007-05-01 Qualitrol Corporation Pressure relief device with increased flow rate
US7965486B2 (en) * 2006-10-24 2011-06-21 The Johns Hopkins University Arc flash detection system
CN102939521B (zh) 2010-06-07 2014-10-15 Ifd内部故障探测器公司 用于电气设备的内部故障指示器
CA2976285A1 (en) 2015-02-23 2016-09-01 Ifd Internal Fault Detector Corp. Integrated fault monitoring apparatus for electrical equipment
DE102015220162A1 (de) * 2015-10-16 2017-04-20 Robert Bosch Gmbh Steuergerät für ein Fahrzeug mit einem Lichtbogensensor
MX2018016218A (es) 2016-06-28 2019-08-29 Qualitrol Co Llc Sistema de detección y administración de aumento rápido de presión.
CN109713640B (zh) * 2019-02-28 2019-11-26 西安交通大学 基于压力特征的油浸式变压器数字式非电量保护方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3914667A (en) * 1972-03-27 1975-10-21 Ite Imperial Corp Rate of rise tripping device
US4001644A (en) * 1975-03-27 1977-01-04 Westinghouse Electric Corporation Sudden pressure relay having seismic protection
JPS5419594A (en) * 1977-07-12 1979-02-14 Morita Mfg Method of lubricating dental hand piece and small oiler used therefor
US4218716A (en) * 1977-10-14 1980-08-19 General Electric Company Programmable fault detecting relay for a transformer
US4297738A (en) * 1979-10-29 1981-10-27 Electric Power Research Institute, Inc. Apparatus for and method of detecting high impedance faults on distribution circuits with delta connected loads
JPS56123733A (en) * 1980-03-05 1981-09-29 Hitachi Ltd Internal accident detector in oillimmersed electric device
US4297241A (en) * 1980-03-21 1981-10-27 Union Carbide Corporation Method of preparing an olefin hydration catalyst
US4441056A (en) * 1980-06-05 1984-04-03 Unicorn Electrical Products High pressure sodium lamp ballast circuit
US4376243A (en) * 1981-01-26 1983-03-08 General Motors Corporation Arc detector for electric rod furnace
GB2149594A (en) * 1983-11-09 1985-06-12 Smidth & Co As F L Fast-acting spark-over detector
US4654806A (en) * 1984-03-30 1987-03-31 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for monitoring transformers
JPS6111054A (ja) * 1984-06-25 1986-01-18 三菱レイヨン株式会社 血液浄化システム

Also Published As

Publication number Publication date
DE68913726T2 (de) 1994-06-23
WO1989006873A1 (en) 1989-07-27
IE890171L (en) 1989-07-21
ATE102762T1 (de) 1994-03-15
IE63247B1 (en) 1995-04-05
HK27395A (en) 1995-03-10
US4823224A (en) 1989-04-18
DK223990D0 (da) 1990-09-18
DE68913726D1 (de) 1994-04-14
JPH03503353A (ja) 1991-07-25
ES2010093A6 (es) 1989-10-16
GR1000644B (el) 1992-09-11
EP0398974B1 (en) 1994-03-09
EP0398974A1 (en) 1990-11-28
EP0398974A4 (en) 1991-11-13
CA1314968C (en) 1993-03-23
DK223990A (da) 1990-09-18
PT89487A (pt) 1989-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PT89487B (pt) Aparelho e processo de controlo da energia durante a subida rapida de pressao em transformadores arrefecidos por liquido
US3284669A (en) Pressure and heat sensing means for submersible motors
US3109910A (en) Temperature reference apparatus
Drouet et al. Pressure waves due to arcing faults in a substation
KR900019317A (ko) 전원상태검출장치
US3896355A (en) Self-powered thyristor trigger circuit
US3641358A (en) Consecutive crowbar circuit breaker
US3538411A (en) Starting switch circuit for single phase electric motors
US3312966A (en) Apparatus for monitoring the flow of a fluid medium
US3684923A (en) Cryogenic fuse
US3320493A (en) Voltage sensor
US3604983A (en) Instantaneous and inverse-time-overcurrent sensor
US3489969A (en) Starting switch circuit for single phase electric motors
US3531689A (en) Solid state overcurrent relay
US2479274A (en) Timing circuit
US3242475A (en) Motor alarm circuit
US3440521A (en) Temperature control means
US3104385A (en) Temperature sensitive bridge circuits
SU851727A1 (ru) Регул тор переменного напр жени диСКРЕТНОгО дЕйСТВи
US3546537A (en) Multiphase power failure detection circuit
US4112312A (en) Fluid sensitive switching member
US2781478A (en) Electrical relay circuit
US3761737A (en) Thermostat with thermally isolated switch means
US3155848A (en) Random time interval generator
US3529241A (en) System for indicating rate of change of voltage

Legal Events

Date Code Title Description
FG3A Patent granted, date of granting

Effective date: 19930802

MM3A Annulment or lapse

Free format text: LAPSE DUE TO NON-PAYMENT OF FEES

Effective date: 20050202