RU2593380C1

RU2593380C1 - Device for offset from magnetisation current rush during connection under voltage for transformer differential protection

Info

Publication number: RU2593380C1
Application number: RU2015119555/07A
Authority: RU
Inventors: Роман Александрович Шестак; Борис Андреевич Коробейников
Original assignee: Роман Александрович Шестак; Борис Андреевич Коробейников
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2016-08-10

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, namely to differential protection, and can be used for differential protection of transformers. Said technical result is achieved by that a device for offset from magnetisation current rush during connection under voltage for transformer differential protection generates rectified signals proportional to currents of direct, reverse and zero-sequence, by means of three secondary six-phase windings of transformers with rotary magnetic field, which are connected by their primary windings to current in each phase, then rectified signal reverse sequence is divided into rectified signal of direct sequence and compared with content of reverse sequence relative to direct sequence to form first input of an OR circuit, sum of rectified signals of signals reverse and zero-sequence is divided into rectified signal of direct sequence and compared with setting total reverse and zero-sequence relative to direct sequence, thus forming second input to OR circuit, which generates a signal off if corresponding settings or outputs a signal to locking differential protection actuation.

EFFECT: technical effect of proposed device is detuning of magnetisation current rush during connection under voltage for differential protection of transformers, which does not cause slowing at saturation current transformers in range to fifty percent of current error of transformer current, high sensitivity of differential protection on actuation current below 0,3I_rated of power transformer.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к дифференциальной защите, и может быть использовано для дифференциальной защиты трансформаторов.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to differential protection, and can be used for differential protection of transformers.

Известно большое количество дифференциальных реле для защиты силовых трансформаторов, которые отстраиваются от токов намагничивания.A large number of differential relays are known for protecting power transformers, which are detached from magnetizing currents.

Реле РНТ-565 состоит из трехстержневого с глубоким насыщением трансформатора (НТТ) и питающегося от него реле. Трансформатор имеет три первичные обмотки, одну вторичную и короткозамкнутую обмотку. НТТ не пропускает апериодического тока, составляющего значительную часть тока намагничивания (Чернобровов, Н.В. Семенов, В.А. Релейная защита энергетических систем. - М: Энергоатомиздат, 1998. - 800 с). Данное реле не позволяет выполнить с помощью НТТ высокочувствительную дифференциальную защиту силовых трансформаторов. Практически принимается ток срабатывания для реле РНТ-565 1,3I_ном.Relay RNT-565 consists of a three-core transformer with deep saturation (NTT) and a relay powered by it. The transformer has three primary windings, one secondary and short-circuited winding. NTT does not pass an aperiodic current, which makes up a significant part of the magnetization current (Chernobrovov, N.V. Semenov, V.A. Relay protection of energy systems. - M: Energoatomizdat, 1998. - 800 s). This relay does not allow using NTT highly sensitive differential protection of power transformers. The pickup current for the RNT-565 relay is 1.3I _nom .

Известно выбранное в качестве прототипа реле типа ДЗТ-21, которое выполняется трехфазным в четырехмодульной кассете: три фазных модуля и четвертый общий модуль питания и управления. ДЗТ-21 содержит два промежуточных автотрансформатора для выравнивания вторичных токов, два промежуточных трансформатора и два выпрямителя, через которые формируется тормозной ток плечей релейной защиты (РЗ), подаваемый к реагирующему органу (РО), стабилитрона, включенный последовательно в тормозную цепь и обеспечивающий при небольших токах работу РЗ без торможения, трансреактор, к вторичным обмоткам которого подключено через выпрямитель реле дифференциальной отсечки и цепь торможения от тока второй гармоники, фильтр тока второй гармоники и выпрямитель, через которые подается к РО тормозной ток второй гармоники, устройство формирования, подготавливающее токи смещения, подаваемые в РО, пропорциональные тормозным токам. В реле ДЗТ-21 для отстройки от бросков намагничивающего тока силовых трансформаторов и переходных токов небаланса используется времяимпульсный принцип блокирования РЗ в сочетании с торможением от составляющих второй гармоники (Чернобровов, Н.В. Семенов, В.А. Релейная защита энергетических систем. - М.: Энергоатомиздат, 1998. - 800 с). При применении время-импульсного принципа в сочетании с торможением от второй гармонической составляющей дифференциального тока также не удается полностью избежать замедления в переходном режиме КЗ в защищаемой зоне. Существенное замедление имеет место лишь при условии одновременного появления большого числа влияющих факторов: максимальной апериодической слагающей в первичном токе, максимально допустимой нагрузки ТТ, питания места КЗ только с одной стороны (Методические указания по наладке и проверке дифференциальной защиты ДЗТ-21, ДЗТ-23. М.: Союзтехэнерго, 1981).Known as a prototype is a relay of the DZT-21 type, which is three-phase in a four-module cassette: three phase modules and a fourth common power and control module. DZT-21 contains two intermediate autotransformers for equalizing the secondary currents, two intermediate transformers and two rectifiers, through which the braking current of the relay protection arms (RE) is formed, supplied to the reacting organ (RO), a zener diode connected in series in the brake circuit and providing at small currents, operation of the relay without braking, a transreactor, to the secondary windings of which is connected through the rectifier of the differential cutoff relay and the braking circuit from the second harmonic current, the second harmonic current filter and the rectifier through which the braking current of the second harmonic is supplied to the RO, a shaping device that prepares the bias currents supplied to the RO proportional to the braking currents. In the DZT-21 relay, for the detuning of the magnetizing current surges of power transformers and transient unbalance currents, the time-pulse principle of RE blocking is used in combination with braking from the second harmonic components (Chernobrovov, N.V. Semenov, V.A. Relay protection of energy systems. - M .: Energoatomizdat, 1998 .-- 800 s). When applying the time-pulse principle in combination with braking from the second harmonic component of the differential current, it is also not possible to completely avoid the slowdown in transient fault mode in the protected zone. A significant slowdown takes place only if a large number of influencing factors appear simultaneously: the maximum aperiodic component in the primary current, the maximum permissible CT load, and the short circuit power supply on one side only (Methodological instructions for setting up and checking differential protection DZT-21, DZT-23. M .: Soyuztekhenergo, 1981).

Известен однофазный трансформатор с вращающимся магнитным полем (патент №2333562), содержащий четыре первичные обмотки, расположенные на тороидальном сердечнике, балластные резистор и индуктивность, многофазные вторичные обмотки.Known single-phase transformer with a rotating magnetic field (patent No. 2333562), containing four primary windings located on the toroidal core, ballast resistor and inductance, multiphase secondary windings.

Этот трансформатор близок к предлагаемому устройству по своим конструктивным особенностям, но сильно отличается по своему назначению.This transformer is close to the proposed device in its design features, but is very different in its purpose.

Известен фильтр тока нулевой последовательности на основе однофазного трансформатора с вращающимся магнитным полем (полезная модель №106753), который взят за основу конструктивного выполнения устройства отстройки от бросков тока намагничивания при включении под напряжение для дифференциальной защиты трансформатора, содержит три тороидальных сердечника, на которых для каждой из трех фаз расположены четыре первичные обмотки, балластные резистор и индуктивность, причем начало первой обмотки соединено с концом второй обмотки, образуя при этом первый вход устройства, конец первой обмотки с концом третьей обмотки, начало второй обмотки с началом четвертой обмотки, начало третьей обмотки - с балластной индуктивностью, а конец четвертой обмотки - с балластным резистором, другие концы которых образуют при соединении второй вход устройства, а для получения вращающегося магнитного поля в каждой фазе первая, вторая, третья и четвертая первичные обмотки расположены относительно друг друга на тороидальном магнитном сердечнике со сдвигом на 90°, при этом количество витков первой и четвертой обмоток больше в два раза, чем второй и третьей, многофазные вторичные обмотки для каждой из трех фаз выполнены из двух систем обмоток, каждая из которых содержит по три обмотки, расположенные относительно друг друга под углом 120°, а между собой эти системы обмоток геометрически сдвинуты на угол 30° относительно друг друга, причем вторичные обмотки каждой фазы последовательно соединены между собой в «звезду», а ее концы подключены к входу многофазного выпрямителя, на выходе которого получен выпрямленный сигнал, пропорциональный току нулевой последовательности.A known zero-sequence current filter based on a single-phase transformer with a rotating magnetic field (utility model No. 106753), which is taken as the basis for the constructive implementation of the device for detuning from inrush magnetization currents when energized for differential protection of the transformer, contains three toroidal cores on which for each of the three phases are four primary windings, a ballast resistor and inductance, and the beginning of the first winding is connected to the end of the second winding, forming at this is the first input of the device, the end of the first winding with the end of the third winding, the beginning of the second winding with the beginning of the fourth winding, the beginning of the third winding with a ballast inductance, and the end of the fourth winding with a ballast, the other ends of which form the second input of the device when connected, and for for obtaining a rotating magnetic field in each phase, the first, second, third and fourth primary windings are located relative to each other on a toroidal magnetic core with a shift of 90 °, while the number of turns of the first and h There are twice as many windings as the second and third windings, the multiphase secondary windings for each of the three phases are made of two winding systems, each of which contains three windings located at a 120 ° angle to each other, and these winding systems are geometrically shifted by an angle of 30 ° relative to each other, with the secondary windings of each phase connected in series to each other in a "star", and its ends connected to the input of a multiphase rectifier, the output of which received a rectified signal proportional to t ku zero sequence.

Данный фильтр близок к заявленному устройству отстройки от бросков тока намагничивания по наибольшему количеству конструктивных признаков, но не может быть использован в качестве устройства отстройки от бросков.This filter is close to the claimed device detuning from inrush magnetization currents for the largest number of design features, but cannot be used as a device for detuning from surges.

Задачей предлагаемого устройства является повышение быстродействия разграничения броска тока намагничивания и внутреннего трехфазного и двухфазного КЗ в дифференциальном токе, без использования сложных технических устройств за счет вторичных маломощных шестифазных обмоток преобразователей с вращающимся магнитным полем (ПВМП).The objective of the proposed device is to increase the speed of demarcation of the inrush of the magnetization current and the internal three-phase and two-phase short-circuit in differential current, without the use of complex technical devices due to secondary low-power six-phase windings of converters with a rotating magnetic field (PVMP).

Техническим эффектом предлагаемого устройства является отстройка от бросков тока намагничивания при включении под напряжение для дифференциальной защиты трансформаторов, которая не вызывает замедления действия при насыщении трансформаторов тока в приделах до пятидесяти процентов токовой погрешности ТТ. Повышение чувствительности дифференциальной защиты по току срабатывания ниже 0,3I_ном. силового трансформатора.The technical effect of the proposed device is the detuning from inrush currents of magnetization when turned on for differential protection of transformers, which does not cause a slowdown when saturation of current transformers in the aisles up to fifty percent of the CT current error. Increasing the sensitivity of differential protection in response current below 0.3I _nom. power transformer.

Указанный технический результат Достигается тем, что устройство отстройки от бросков тока намагничивания при включении под напряжение для дифференциальной защиты трансформатора формирует выпрямленные сигналы, пропорциональные токам прямой, обратной и нулевой последовательностей, при помощи трех вторичных шестифазных обмоток преобразователей с вращающимся магнитным полем, которые присоединяются своими первичными обмотками к датчикам тока в каждой фазе, затем выпрямленный сигнал обратной последовательности делится на выпрямленный сигнал прямой последовательности и сравнивается с уставкой содержания обратной последовательности относительно прямой последовательности, образуя при этом первый вход на схему «ИЛИ», сумма выпрямленных сигналов обратной и нулевой последовательностей делится на выпрямленный сигнал прямой последовательности и сравнивается с уставкой содержания суммы обратной и нулевой последовательностей относительно прямой последовательности, образуя при этом второй вход на схему «ИЛИ», которая выдает сигнал на отключение выключателя при превышении соответствующих уставок или выдает сигнал на блокирование срабатывания дифференциальной защиты.The specified technical result is achieved by the fact that the device detuning from inrush currents of magnetization when turned on for differential protection of the transformer generates rectified signals proportional to the currents of the forward, reverse and zero sequences using three secondary six-phase windings of converters with a rotating magnetic field, which are connected by their primary windings to current sensors in each phase, then the rectified signal of the negative sequence is divided into rectified direct sequence signal and is compared with the setting of the contents of the negative sequence relative to the direct sequence, forming the first input to the OR circuit, the sum of the rectified signals of the negative and zero sequences is divided by the rectified signal of the direct sequence and compared with the setting of the contents of the sum of the negative and zero sequences relative to the direct sequence, thus forming a second input to the OR circuit, which gives a signal to trip the circuit breaker when exceeded the corresponding settings or gives a signal to block the operation of the differential protection.

В предлагаемом устройстве в качестве преобразователей тока используются трансформаторы с вращающимся магнитным полем, формирующие три симметричные составляющие - прямую, обратную и нулевую, которые поступают на делители симметричных составляющих, а с них сигналы поступают на компараторы, которые сравнивают содержание обратной и нулевой последовательностей относительно прямой последовательности и выдают сигнал на логическую схему «ИЛИ», которая определяет переходный процесс в трансформаторе: бросок тока намагничивания или короткое замыкание (КЗ).In the proposed device, transformers with a rotating magnetic field are used as current converters, forming three symmetric components - direct, reverse and zero, which are fed to the dividers of the symmetric components, and from them the signals are sent to comparators, which compare the contents of the reverse and zero sequences relative to the direct sequence and give a signal to the OR circuit, which determines the transient in the transformer: magnetization current surge or short short circuit (short circuit).

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства отстройки от бросков тока намагничивания при включении под напряжение для дифференциальной защиты трансформатора. На каждом тороидальном сердечнике 1, 2, 3 расположены первичные обмотки фильтров прямой 38, обратной 62 и нулевой 85 последовательностей. Зажимы 4 и 5 - входные зажимы устройства каждой из трех фаз. Фильтры прямой 38, обратной 62 и нулевой 85 последовательностей для каждой фазы содержат две группы первичных встречно включенных обмоток 5, 6 и 7, 8, имеющих пространственный сдвиг 90, а также балластный резистор 9 и дроссель 10. Вторичные обмотки 33-35 фильтра прямой последовательности 38, вторичные обмотки 57-59 фильтра обратной последовательности 62, вторичные обмотки 80-82 фильтра нулевой последовательности 85 для каждой из трех фаз выполнены в виде двух систем обмоток, каждая из которых содержит по три обмотки, расположенные друг относительно друга под углом 120°, а между собой эти системы обмоток геометрически сдвинуты на угол 30° относительно друг друга.The drawing shows a schematic electrical diagram of a device for detuning from inrush currents of magnetization when turned on for differential protection of the transformer. On each toroidal core 1, 2, 3 are located the primary windings of the filters direct 38, reverse 62 and zero 85 sequences. Clips 4 and 5 are the input terminals of the device of each of the three phases. Filters of direct 38, reverse 62 and zero 85 sequences for each phase contain two groups of primary counter-connected windings 5, 6 and 7, 8 having a spatial shift of 90, as well as a ballast resistor 9 and inductor 10. Secondary windings 33-35 of the forward sequence filter 38, the secondary windings 57-59 of the negative sequence filter 62, the secondary windings 80-82 of the zero sequence filter 85 for each of the three phases are made in the form of two winding systems, each of which contains three windings located relative to each other d at 120 °, and between these windings is geometrically system shifted by 30 ° angle relative to each other.

Причем для фильтра прямой последовательности 38 начало обмотки 15 соединено последовательно с концом обмотки 23, а начало последней соединено с концом обмотки 31. Аналогично соединены остальные обмотки, при этом каждая из двух систем обмоток объединена в «звезду», а ее концы подключены к входу многофазного выпрямителя 36, к выходу которого параллельно подключен сглаживающий конденсатор 37, выход которого образует выпрямленный сигнал U₁, пропорциональный току прямой последовательности.Moreover, for the direct sequence filter 38, the beginning of the winding 15 is connected in series with the end of the winding 23, and the beginning of the latter is connected with the end of the winding 31. The remaining windings are connected in the same way, each of the two winding systems being combined into a “star” and its ends connected to the multiphase input a rectifier 36, to the output of which a smoothing capacitor 37 is connected in parallel, the output of which forms a rectified signal U ₁ proportional to the current of the direct sequence.

Причем для фильтра обратной последовательности 62 начало обмотки 39 соединено последовательно с концом обмотки 49, а начало последней соединено с концом обмотки 53. Аналогично соединены остальные обмотки, при этом каждая из двух систем обмоток объединена в «звезду», а ее концы подключены к входу многофазного выпрямителя 60, к выходу которого параллельно подключен сглаживающий конденсатор 61, выход которого образует выпрямленный сигнал U₂, пропорциональный току обратной последовательности.Moreover, for the reverse sequence filter 62, the beginning of the winding 39 is connected in series with the end of the winding 49, and the beginning of the latter is connected with the end of the winding 53. The remaining windings are connected in the same way, each of the two winding systems being combined into a “star” and its ends connected to the multiphase input a rectifier 60, to the output of which a smoothing capacitor 61 is connected in parallel, the output of which forms a rectified signal U ₂ proportional to the current of the negative sequence.

Причем для фильтра нулевой последовательности 85 начало обмотки 62 соединено последовательно с концом обмотки 68, а начало последней соединено с концом обмотки 74. Аналогично соединены остальные обмотки, при этом каждая из двух систем обмоток объединена в «звезду», а ее концы подключены к входу многофазного выпрямителя 83, к выходу которого параллельно подключен сглаживающий конденсатор 84, выход которого образует выпрямленный сигнал U₀, пропорциональный току обратной последовательности.Moreover, for the zero-sequence filter 85, the beginning of the winding 62 is connected in series with the end of the winding 68, and the beginning of the latter is connected with the end of the winding 74. The remaining windings are connected in the same way, each of the two winding systems combined in a “star” and its ends connected to the multiphase input a rectifier 83, to the output of which a smoothing capacitor 84 is connected in parallel, the output of which forms a rectified signal U ₀ proportional to the current of the negative sequence.

Логический орган, в который поступают сигналы U₁, U₂ и U₀, состоит из:The logical body, which receives the signals U ₁ , U ₂ and U ₀ , consists of:

85 - сумматор обратной и нулевой последовательности;85 - the adder of the inverse and zero sequence;

86 - делитель обратной последовательности на прямую последовательность;86 is a divider of the reverse sequence into a direct sequence;

87 - делитель суммы обратной и нулевой последовательностей на прямую последовательность;87 - a divisor of the sum of the inverse and zero sequences by a direct sequence;

88 - операционный усилитель, у которого на И-вход поступает уставка U_уст.2 содержания обратной последовательности относительно прямой последовательности, на Н-вход подают нулевой сигнал, для чего его соединяют с нулевой шинкой;88 - operational amplifier, which receives the setpoint U set ₂ of the negative sequence content relative to the direct sequence to the I-input; a zero signal is fed to the H-input, for which it is connected to the zero bus;

89 - операционный усилитель, у которого на И-вход поступает уставка U_уст.2+0 содержания суммы обратной и нулевой последовательностей относительно прямой последовательности, на Н-вход подают нулевой сигнал, для чего его соединяют с нулевой шинкой;89 - operational amplifier, which receives the setpoint U set _{2 + 0 for the} content of the sum of the reverse and zero sequences relative to the direct sequence at the I-input; a zero signal is fed to the H-input, for which it is connected to the zero bus;

90 - компаратор, сравнивающий значения содержания обратной последовательности относительно прямой последовательности с уставкой по этому критерию;90 is a comparator comparing the values of the content of the reverse sequence relative to the direct sequence with the setting for this criterion;

91 - компаратор, сравнивающий значения содержания суммы обратной и нулевой последовательностей относительно прямой последовательности с уставкой по этому критерию;91 is a comparator comparing the values of the contents of the sum of the reverse and zero sequences relative to the direct sequence with the setting for this criterion;

92 - логическая схема «ИЛИ», формирующая сигнал о блокировании дифференциальной защиты.92 is a logic circuit “OR”, forming a signal about blocking differential protection.

Работает заявленное устройство отстройки от бросков тока намагничивания при включении под напряжение для дифференциальной защиты трансформатора следующим образом: через зажимы 4 и 5 каждой фазы протекают вторичные токи от трансформаторов тока (ТА1-ТА3) частотой 50 Гц и фазовым сдвигом 120° относительно друг друга. Первичные обмотки 5-8 каждой фазы посредством встречно включенных обмоток создает систему из двух перпендикулярных и равных по модулю магнитодвижущих сил в магнитных системах 1-3. Описанные магнитодвижущие силы каждой фазы в свою очередь создают вращающиеся магнитное поле, которое наводит во вторичных обмотках: 33-35 фильтра прямой последовательности 38, 57-59 фильтра обратной последовательности 62, 80-82 фильтра нулевой последовательности 85, образующих для каждой фазы и соответственно фильтра две трехфазные системы обмоток, сдвинутых пространственно друг относительно друга на угол 30°, электродвижущие силы, также имеют попарно фазовый сдвиг 30°, в итоге, получены системы напряжений с числом фаз, равным шести, которые в результате подключения к многофазным выпрямителям 36, 60, 83 с сглаживающими конденсаторами 37, 61, 84 позволяют получить на выходе соответствующих фильтров постоянные сигналы U₁, U₂ и U₀, пропорциональные амплитудам токов соответствующих последовательностям: прямой, обратной и нулевой. Далее сигналы обратной последовательности U₂ и нулевой последовательности U₀ суммируются в сумматоре 85. В делителе 86 происходит деление сигналов обратной последовательности U₂ на прямую последовательность U₁, а в делителе 87 происходит деление суммарного сигнала обратной и нулевой последовательности U_Σ на сигнал прямой последовательности U₁. В компараторе 90 сравниваются отношение сигналов обратной последовательности U₂ к прямой последовательности U₁, полученное от делителя 86 с уставкой U_уст.2 содержания обратной последовательности относительно прямой последовательности. В компараторе 91 сравниваются отношение суммарного сигнала обратной и нулевой последовательностей U_Σ к прямой последовательности U₁, полученное от делителя 87 с уставкой U_уст.2+0 содержания суммы обратной и нулевой последовательностей относительно прямой последовательности. На логической схеме «ИЛИ» 92 формируется сигнал о блокировании дифференциальной защиты.The claimed device for detuning from inrush currents of magnetization when it is energized for differential protection of the transformer works as follows: secondary currents from current transformers (TA1-TA3) with a frequency of 50 Hz and a phase shift of 120 ° relative to each other flow through terminals 4 and 5 of each phase. The primary windings 5-8 of each phase by means of on-off windings create a system of two perpendicular and equal in magnitude magnetomotive forces in magnetic systems 1-3. The described magnetomotive forces of each phase in turn create a rotating magnetic field, which induces in the secondary windings: 33-35 filters of the direct sequence 38, 57-59 filters of the negative sequence 62, 80-82 filters of the zero sequence 85, forming for each phase and, accordingly, the filter two three-phase systems of windings spatially shifted relative to each other by an angle of 30 °, electromotive forces also have a pairwise phase shift of 30 °, as a result, voltage systems with the number of phases equal to six, which result in By connecting to multiphase rectifiers 36, 60, 83 with smoothing capacitors 37, 61, 84, constant signals U ₁ , U ₂ and U ₀ can be obtained at the output of the corresponding filters, which are proportional to the amplitudes of the currents corresponding to the sequences: forward, reverse, and zero. Then, the signals of the negative sequence U ₂ and zero sequence U ₀ are summed in the adder 85. In the divider 86, the signals of the negative sequence U ₂ are divided into the direct sequence U ₁ , and in the divider 87, the total signal of the negative and zero sequence U _Σ is divided by the direct sequence signal U ₁ . The comparator 90 compares the ratio of the signals of the negative sequence U ₂ to the direct sequence U ₁ received from the divider 86 with the _setting U _{set 2 of the} contents of the negative sequence relative to the direct sequence. The comparator 91 compares the ratio of the total signal of the reverse and zero sequences U _Σ to the direct sequence U ₁ received from the divider 87 with the _setting U _{set 2 + 0} of the sum of the reverse and zero sequences relative to the direct sequence. On the logic circuit "OR" 92 is formed a signal about blocking the differential protection.

Из опытных данных, проведенных авторами данного изобретения, для силовых двухобмоточных трансформаторов при любом броске тока намагничивания в зависимости от остаточного магнитного потока и момента включения под напряжение установлено максимальное значение отношения сигналов обратной последовательности U₂ к прямой U₁, которое равно 0,65, то есть U_уст.2=0,65. В свою очередь для двухфазного короткого замыкания это отношение всегда больше 0,85. Таким образом, если отношение сигналов U₂/U₁≥0,715 (значение 0,715 выбрано с учетом коэффициента чувствительности равного 1,1), то это означает, что переходный процесс - это двухфазное короткое замыкание. Логическая схема «ИЛИ» 92 формирует сигнал на отключение выключателя, защищающего силовой трансформатор.From the experimental data carried out by the authors of the present invention, for power double-winding transformers with any inrush of magnetization current, depending on the residual magnetic flux and the moment of switching on the voltage, the maximum value of the ratio of the signals of the negative sequence U ₂ to the direct U ₁ , which is equal to 0.65 there is U _mouth . ₂ = 0.65. In turn, for a two-phase short circuit, this ratio is always greater than 0.85. Thus, if the signal ratio U ₂ / U ₁ ≥0.715 (a value of 0.715 is selected taking into account a sensitivity coefficient of 1.1), this means that the transient is a two-phase short circuit. The logic circuit "OR" 92 generates a signal to trip the switch protecting the power transformer.

Из опытных данных, проведенных авторами данного изобретения, для силовых двухобмоточных трансформаторов при любом броске тока намагничивания в зависимости от остаточного магнитного потока и момента включения под напряжение установлено минимальное значение отношения суммы сигналов обратной и нулевой последовательностей к сигналу прямой последовательности, которое равно 0,45, то есть U_уст.2+0=0,45. В свою очередь для трехфазного короткого замыкания это отношение близко к нулю в режимах, когда измерительные трансформаторы тока не насыщены. Но, как известно, трансформаторы тока в переходных режимах могут находиться в режиме насыщения. Так, в режиме коротких замыканий погрешность трансформаторов тока может достигать 50 и более процентов. Так, экспериментально установлено, что максимальное значение отношения суммы сигналов обратной и нулевой последовательностей к сигналу прямой последовательности при максимальной погрешности трансформатора тока до 50 процентов равно 0,4. Таким образом, если отношение сигналов U_Σ/U₁≤0,41 (значение 0,41 выбрано с учетом коэффициента отстройки равного 1,1), то это означает, что переходный процесс - это трехфазное короткое замыкание. Логическая схема «ИЛИ» 92 формирует сигнал на отключение выключателя, защищающего силовой трансформатор.From the experimental data carried out by the authors of this invention, for power double-winding transformers with any inrush of magnetization current, depending on the residual magnetic flux and the moment of switching on the voltage, the minimum value of the ratio of the sum of the signals of the negative and zero sequences to the signal of the direct sequence, which is equal to 0.45, that is, U _{set. 2 + 0} = 0.45. In turn, for a three-phase short circuit, this ratio is close to zero in the modes when the measuring current transformers are not saturated. But, as you know, current transformers in transient conditions can be in saturation mode. So, in the short circuit mode, the error of current transformers can reach 50 percent or more. So, it was experimentally established that the maximum value of the ratio of the sum of the signals of the negative and zero sequences to the direct sequence signal with a maximum error of the current transformer up to 50 percent is 0.4. Thus, if the signal ratio U _Σ / U ₁ ≤0.41 (a value of 0.41 is selected taking into account the detuning coefficient equal to 1.1), this means that the transient is a three-phase short circuit. The logic circuit "OR" 92 generates a signal to trip the switch protecting the power transformer.

При погрешностях трансформаторов тока более 50 процентов будут происходить лишь замедления действия защиты только при трехфазных коротких замыканиях. Длительность замедления будет зависеть от степени погрешности измерительных трансформаторов.With current transformer errors of more than 50 percent, only the deceleration of the protection will occur only with three-phase short circuits. The duration of the deceleration will depend on the degree of error of the measuring transformers.

Таким образом, заявляемое устройство отстройки от бросков тока намагничивания при включении под напряжение для дифференциальной защиты трансформатора позволяет разграничить токи короткого замыкания и сам бросок тока намагничивания без замедления действий, то есть практически мгновенно. Это позволяет повысить быстродействие дифференциальной защиты трансформатора.Thus, the claimed device detuning from inrush currents of magnetization when turned on for differential protection of the transformer allows you to distinguish between short circuit currents and the inrush of the magnetization current without slowing down, that is, almost instantly. This improves the performance of the differential protection of the transformer.

Claims

The device for detuning from inrush magnetization currents when energized for differential protection of the transformer generates rectified signals proportional to the currents of the forward, reverse and zero sequences, using three secondary six-phase windings of converters with a rotating magnetic field, which are connected by their primary windings to current sensors in each phase characterized in that the rectified signal of the negative sequence is divided by the rectified signal of the direct sequence and equal to the setting of the contents of the negative sequence relative to the direct sequence, forming the first input to the OR circuit, the sum of the rectified signals of the negative and zero sequences is divided by the rectified signal of the direct sequence and compared with the settings of the contents of the sum of the negative and zero sequences relative to the direct sequence, forming at this is the second input to the circuit "OR", which gives a signal to trip the circuit breaker in excess of the relevant settings or issue There is a signal to block the operation of the differential protection.