RU2713204C1 - Method of protecting a single-phase furnace transformer with a short network in form of a group of buses from electrical damages - Google Patents
Method of protecting a single-phase furnace transformer with a short network in form of a group of buses from electrical damages Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713204C1 RU2713204C1 RU2019127978A RU2019127978A RU2713204C1 RU 2713204 C1 RU2713204 C1 RU 2713204C1 RU 2019127978 A RU2019127978 A RU 2019127978A RU 2019127978 A RU2019127978 A RU 2019127978A RU 2713204 C1 RU2713204 C1 RU 2713204C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transformer
- short
- signal
- network
- turn
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/04—Measuring peak values or amplitude or envelope of ac or of pulses
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/04—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for transformers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для защиты печных трансформаторов с короткой сетью в виде группы шин от витковых замыканий в первичной обмотке трансформатора, а также коротких замыканий и обрывов в цепи шин короткой сети.The invention relates to the electric power industry and is intended for the protection of furnace transformers with a short network in the form of a group of tires against windings in the primary winding of the transformer, as well as short circuits and open circuits in the bus network of a short network.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ защиты однофазного печного трансформатора с короткой сетью в виде группы шин от электрических повреждений, при котором измеряют магнитное поле рассеяния обмоток трансформатора в плоскости перпендикулярной ярмам его сердечника и проходящей через их середину, и если оно будет больше нуля отключают трансформатор от сети и формируют сигнал «витковое замыкание» [Патент KZ № 27097 опубл. 14.06.2013, бюл. №6].Closest to the proposed technical solution is a method of protecting a single-phase furnace transformer with a short network in the form of a group of buses from electrical damage, in which the magnetic field of the transformer windings is measured in a plane perpendicular to the yokes of its core and passing through their middle, and if it is turned off, it is turned off transformer from the network and form a signal "coil circuit" [KZ Patent No. 27097 publ. 06/14/2013, bull. No. 6].
Однако этот способ не позволяет выявлять электрические повреждения в виде коротких замыканий, а также обрывов в цепи шин короткой сети.However, this method does not allow to detect electrical damage in the form of short circuits, as well as breaks in the bus circuit of the short network.
Технический результат – расширение функциональных возможностей в виде способности выявлять короткие замыкания и обрывы в цепи шин короткой сети, а также в возможности отличать повреждения трансформатора от повреждения короткой сети.The technical result is the expansion of functionality in the form of the ability to detect short circuits and breaks in the bus circuit of a short network, as well as the ability to distinguish transformer damage from damage to a short network.
Технический результат достигается тем, что дополнительно измеряют магнитные поля рассеяния у верхнего и нижнего торцов обмоток на одном из стержней сердечника трансформатора, сравнивают их между собой и если их разница будет больше нуля, то формируют сигнал на отключение трансформатора от сети, а также сигнал «повреждение короткой сети», который блокируется при наличии сигнала «витковое замыкание».The technical result is achieved by additionally measuring the magnetic fields of scattering at the upper and lower ends of the windings on one of the transformer core rods, comparing them with each other and if their difference is greater than zero, they form a signal to disconnect the transformer from the network, as well as a signal “damage” short circuit ”, which is blocked in the presence of a signal“ coil circuit ”.
Поставленная задача решается за счет того, что магнитное поле рассеяния обмотки на любом стержне сердечника однофазного печного трансформатора симметрично относительно ее середины. Поэтому магнитное поле рассеяния этих обмоток у верхнего и нижнего их торцов одинаковы, а их разница будет равна нулю. При коротком замыкании или разрыве гибкой связи в любой паре шин короткой сети магнитные поля рассеяния у верхнего и нижнего торцов этих обмоток будут различны, а их разница больше нуля. А так как подобное может возникнуть и при витковом замыкании в обмотке трансформатора, то в этом режиме сигнал о повреждении короткой сети блокируется.The problem is solved due to the fact that the magnetic field of the scattering of the winding on any core core of a single-phase furnace transformer is symmetrical about its middle. Therefore, the scattering magnetic field of these windings at the upper and lower ends is the same, and their difference will be zero. In the event of a short circuit or a break in the flexible connection in any pair of buses of the short network, the magnetic fields of scattering at the upper and lower ends of these windings will be different, and their difference will be greater than zero. And since this can also occur when a winding is closed in the transformer winding, in this mode the signal about damage to the short circuit is blocked.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного технического решения числом и последовательностью операций.Comparative analysis with the prototype shows that the claimed technical solution differs from the known technical solution in the number and sequence of operations.
Сравнение заявляемого технического решения с известным техническим решением показывает, что эти операции известны. Однако, их последовательность позволяет проявить в заявляемом техническом решении новые свойства, что приводит к расширению функциональных возможностей за счет способности выявлять электрическое повреждение в короткой сети, а также в возможности различить витковое замыкание в обмотках трансформатора и электрические повреждения в короткой сети.A comparison of the claimed technical solution with a known technical solution shows that these operations are known. However, their sequence allows us to show new properties in the claimed technical solution, which leads to the expansion of functionality due to the ability to detect electrical damage in a short network, as well as the ability to distinguish between a winding in the transformer windings and electrical damage in a short network.
На фиг.1 приведена конструкция однофазного печного трансформатора с участком короткой сети, а также размещение измерительных преобразователей в этом трансформаторе. На фиг.2 показана схема устройства защиты для реализации способа защиты однофазного печного трансформатора с короткой сетью в виде группы шин от электрических повреждений.Figure 1 shows the design of a single-phase furnace transformer with a short network section, as well as the placement of the measuring transducers in this transformer. Figure 2 shows a diagram of a protection device for implementing a method of protecting a single-phase furnace transformer with a short network in the form of a group of tires from electrical damage.
Печной однофазный трансформатор выполняется в виде сердечника 1 и двух одинаковых катушек, которые размещаются на его стержнях 2 и 3. Каждая катушка содержит части 4 и 5 многовитковой первичной и элементы двухвитковой вторичной обмотки. Причем при монтаже части 4 и 5 многовитковой первичной соединяются согласно – последовательно. Поэтому замыкание витков 6 может возникнуть только в первичной обмотке. Вторичная обмотка трансформатора выполняется расщепленной. Она состоит из нескольких, в данном случае четырех, изолированных друг от друга двухвитковых обмоток 7-10, которые располагаются на частях 4 и 5 первичной обмотки. При этом каждая из них присоединяется к одной из пар изолированных друг от друга шин короткой сети 11, которые в свою очередь присоединяется к электродам печи с помощью гибких связей. Эти элементы на рисунках не показаны.The furnace single-phase transformer is made in the form of a
Первый измерительный преобразователь 12 в виде цилиндрической катушки индуктивности с выводом из середины размещается на плоскости R, которая проходит через оси 13 и 14 стержней 2 и 3 сердечника 1, так чтобы его продольная ось 15 была параллельна оси 13. При этом в соответствии со схемой на фиг.2 начало 16 и конец 17 катушки измерительного преобразователя 12 присоединены к крайним выводам переменного резистора 18, а средний вывод 19 этого преобразователя и подвижный контакт 20 резистора к обмотке реле 21. При этом нормально разомкнутый контакт 22 этого реле подключен к отключающей цепи 23 выключателя и к блоку 24 индикации вида повреждения. Переменный резистор 20 предназначен для выставления тока
Устройство защиты работает следующим образом. В произвольном эксплуатационном режиме работы печного трансформатора с короткой сетью 11 по одинаковому числу витков в его обмотках 4, 5 и 7-10, которые расположены на разных стержнях сердечника, протекают одинаковые токи. При точном изготовлении и установке этих обмоток токи в них будут индуктировать в измерительном преобразователе 25 электродвижущую силу равную нулю, а электродвижущие силы верхней и нижней обмоток в измерительном преобразователе 12 будут равны по величине. В результате в ток
При замыкании витков 6 ток в них будет значительно превышать величину тока в остальной части первичной обмотки. Что приведет к изменению распределения магнитного поля рассеяния поврежденной обмотки на стержне 3 и к появлению в измерительном преобразователе 25 электродвижущей силы. При этом электродвижущие силы верхней и нижней обмоток в измерительном преобразователе 12 будут не равны между собой. В связи с этим токи
При возникновении короткого замыкания в одной из пар шин, например прикрепленной к двухвитковой обмотке 10, ток в ней возрастет и будет значительно больше величины тока в остальных двухвитковых обмотках 7-9. Что приведет к одинаковому изменению распределения магнитного поля рассеяния поврежденной обмотки на обоих стержнях трансформатора. В этом случае электродвижущая сила в измерительном преобразователе 25 будет равна нулю, а электродвижущие силы верхней и нижней обмоток в измерительном преобразователе 12 будут не равны между собой. В связи с этим ток
При возникновении разрыва в цепи одной из шин, например в гибких связях соединяющих двухвитковую обмотку 10 с электродом печи, ток в этой паре шин и присоединенной к ней двухвитковой обмотки 10 печного трансформатора будет равен нулю. Что также приведет к одинаковому изменению распределения магнитного поля рассеяния обмоток на обоих стержнях трансформатора. В этом случае электродвижущая сила в измерительном преобразователе 25 будет равна нулю, а электродвижущие силы верхней и нижней обмоток в измерительном преобразователе 12 будут не равны между собой. В связи с этим ток
Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в способности выявлять не только витковые замыкания в обмотках печного трансформатора, но и короткие замыкания и обрывы в цепи шин короткой сети, а также в возможности отличать эти виды повреждения и своевременно отключать трансформатора от сети. Что позволит сократить время и стоимость послеаварийного ремонта.The technical and economic efficiency of the proposed method lies in the ability to detect not only winding short circuits in the windings of the furnace transformer, but also short circuits and open circuits in the bus network of the short network, as well as the ability to distinguish these types of damage and disconnect the transformer from the network in a timely manner. This will reduce the time and cost of emergency repairs.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019127978A RU2713204C1 (en) | 2019-09-05 | 2019-09-05 | Method of protecting a single-phase furnace transformer with a short network in form of a group of buses from electrical damages |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019127978A RU2713204C1 (en) | 2019-09-05 | 2019-09-05 | Method of protecting a single-phase furnace transformer with a short network in form of a group of buses from electrical damages |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2713204C1 true RU2713204C1 (en) | 2020-02-04 |
Family
ID=69624959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019127978A RU2713204C1 (en) | 2019-09-05 | 2019-09-05 | Method of protecting a single-phase furnace transformer with a short network in form of a group of buses from electrical damages |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2713204C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5671112A (en) * | 1996-05-13 | 1997-09-23 | Abb Power T&D Company, Inc. | Digital integrator V/Hz relay for generator and transformer over-excitation protection |
US20110063761A1 (en) * | 2009-09-17 | 2011-03-17 | Kasztenny Bogdan Z | Transformer Differential Protection |
RU2422965C1 (en) * | 2010-05-24 | 2011-06-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Method to protect furnace transformer with phases arranged at lower voltage side such as group of separate conductors |
RU2549354C2 (en) * | 2013-05-24 | 2015-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Single-phase transformer winding failure protector |
-
2019
- 2019-09-05 RU RU2019127978A patent/RU2713204C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5671112A (en) * | 1996-05-13 | 1997-09-23 | Abb Power T&D Company, Inc. | Digital integrator V/Hz relay for generator and transformer over-excitation protection |
US20110063761A1 (en) * | 2009-09-17 | 2011-03-17 | Kasztenny Bogdan Z | Transformer Differential Protection |
RU2422965C1 (en) * | 2010-05-24 | 2011-06-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Method to protect furnace transformer with phases arranged at lower voltage side such as group of separate conductors |
RU2549354C2 (en) * | 2013-05-24 | 2015-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Single-phase transformer winding failure protector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI230491B (en) | Control system for canceling load unbalance of three-phase circuit | |
CN101964519A (en) | Device for the protection of an electrical installation against voltage surges | |
Rafajdus et al. | The current transformer parameters investigation and simulations | |
WO1982004325A1 (en) | A fault isolator for electric utility distribution systems | |
CN103180926B (en) | Surge current control device | |
US4634981A (en) | Method for testing a circuit breaker using a three terminal current transformer | |
RU2638299C2 (en) | Device for protection of windings of one-phase transformer from damages | |
CN110581532A (en) | Transformer turn-to-turn short circuit detector adopting voltage difference | |
RU2713204C1 (en) | Method of protecting a single-phase furnace transformer with a short network in form of a group of buses from electrical damages | |
US7221548B2 (en) | Residual-current circuit breaker and a method for testing the reliability performance of a residual-current circuit breaker | |
CN106885959B (en) | Test method for replacing short-circuit copper bar by grounding knife switch in power plant electric main start test | |
KR101854212B1 (en) | Method and system for testing a switching installation for power transmission installations | |
RU2805995C1 (en) | Current conductor protection device with row, bifilar arrangement of pipe buses in its busbar package | |
CN205881676U (en) | Combined mutual inductor who opens a way is not afraid of to secondary side | |
RU2704127C1 (en) | Device for protection of windings of single-phase transformer against electrical damages | |
CN205898871U (en) | Current transformer who opens a way is not afraid of to secondary side | |
RU2422965C1 (en) | Method to protect furnace transformer with phases arranged at lower voltage side such as group of separate conductors | |
CN207303988U (en) | A kind of anti-secondary current circuit open circuit set of banked relay type | |
JP3123999B2 (en) | Short circuit test apparatus and method | |
CN110763993A (en) | Leakage current simulator | |
CN106098349A (en) | Secondary side combination transformer not being afraid of open circuit and preparation method thereof | |
RU2713880C1 (en) | Device for protection against breaks of secondary circuits of current transformers | |
US10804020B2 (en) | Demagnetization device and method for demagnetizing a transformer core | |
KR101116763B1 (en) | Apparatus for detecting trouble of MOF | |
RU2716151C1 (en) | Protection device for electric power meters and consumers against asymmetry of supply voltages |