RU2780658C1

RU2780658C1 - Differential protection device

Info

Publication number: RU2780658C1
Application number: RU2021122626A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иосифович Полищук; Даурен Джамбулович Исабеков; Ксения Юрьевна Постоянкова; Ильяс Аскарович Темиратаев; Алена Александровна Шувалова
Filing date: 2021-07-28
Publication date: 2022-09-28

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering for the protection of power transformers. The differential protection device contains an actuating device, AC current lines, which are the current-carrying buses of the indoor switchgear and switchgear cells, three reed switches with control windings, two adjustable resistors. The device includes a plate for attaching reed switches, the first, second and third clamps for attaching reed switches to the plate, the first and second supporting racks, a power transformer switch-off coil, a protection panel for the ZRU-110 kV indoor switchgear cell, six inductors, three reed control windings, six voltage amplifiers, four adjustable resistors, a connecting cable, a circuit breaker, intermediate and indicating relays, the first and second contact cores of the closing contact of the reed switches, a voltage amplifier unit and a relay unit. The second supporting rack with the second and third clamps makes it possible to move the inductors relative to the cross-sectional plane of the current-carrying buses, thereby providing additional adjustment of the differential protection pickup settings.

EFFECT: simplification of the technical implementation of the protection device.

1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите -непосредственно к дифференциальной и может быть использовано для защиты силовых трансформаторов от внутренних коротких замыканий.The invention relates to electrical engineering, namely to relay protection - directly to differential and can be used to protect power transformers from internal short circuits.

Известно устройство максимальной токовой защиты электрической установки [RU №2705213, Н02Н 3/28, Н02Н 7/08, опубл. 06.11.2019 г.], содержащее датчик тока, представляющий собой помещенный в электроизолирующий корпус измерительный преобразователь в виде плоской катушки индуктивности и подключенный к нему кабельный усилитель, реагирующий орган в виде диодного моста, к одной диагонали которого через электрический конденсатор подключен кабельный усилитель, а к другой диагонали реле с регулируемым порогом срабатывания.A device for overcurrent protection of an electrical installation is known [RU No. 2705213, H02H 3/28, H02H 7/08, publ. 11/06/2019], containing a current sensor, which is a measuring transducer in the form of a flat inductor placed in an electrically insulating housing and a cable amplifier connected to it, a reacting organ in the form of a diode bridge, to one diagonal of which a cable amplifier is connected through an electric capacitor, and to the other diagonal of the relay with adjustable threshold.

Недостатком этого устройства является размещение датчика тока в непосредственной близости от токоведущих частей защищаемой электрической установки с помещением его в электроизолирующий корпус из фарфора на максимально близком расстоянии от токоведущей шины, и при замене вышедших из строя датчиков тока и кабельного усилителя необходимо будет демонтировать электроизолирующий корпус.The disadvantage of this device is the placement of the current sensor in close proximity to the current-carrying parts of the protected electrical installation with its placement in an electrically insulating porcelain housing at the closest possible distance from the current-carrying bus, and when replacing failed current sensors and cable amplifier, it will be necessary to dismantle the electrically insulating housing.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство дифференциальной защиты на герконах и магниторезисторе для преобразовательной установки с трансформатором и выпрямителем [RU №2614243, Н02Н 7/10, опубл. 24.03.2017 г.], содержащее геркон, исполнительный орган, выход которого подключен в цепь отключения выключателя электроустановки, первый, второй и третий герконы с управляющими обмотками, первый и второй регулируемые резисторы, к первому выходу которых подключены концы управляющих обмоток первого, второго и третьего герконов.Closest to the claimed invention in terms of technical essence and the achieved result (prototype) is a differential protection device on reed switches and a magnetoresistor for a converter unit with a transformer and a rectifier [RU No. 2614243, H02H 7/10, publ. 03/24/2017], containing a reed switch, the executive body, the output of which is connected to the shutdown circuit of the electrical installation switch, the first, second and third reed switches with control windings, the first and second adjustable resistors, to the first output of which the ends of the control windings of the first, second and third reed switch.

Недостатком данного устройства является невозможность его эффективного применения как заявляемого устройства дифференциальной защиты силовых трансформаторов вследствие использования в нем значительного количества элементов, усложняющих работоспособность.The disadvantage of this device is the impossibility of its effective use as the proposed device for differential protection of power transformers due to the use of a significant number of elements in it that complicate the performance.

Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении данного изобретения, заключается в создании упрощенного устройства, осуществляющего дифференциальную защиту силовых трансформаторов от внутренних коротких замыканий, выполненной на принципе сравнения напряжений с использованием катушек индуктивностей, установленных в ячейках закрытого распределительного устройства (ЗРУ) и комплектного распределительного устройства (КРУ) с двух сторон трансформатора.The technical problem, the solution of which is provided by the implementation of this invention, is to create a simplified device that provides differential protection of power transformers from internal short circuits, made on the principle of comparing voltages using inductors installed in cells of a closed switchgear (ZRU) and a complete switchgear (KRU) on both sides of the transformer.

Решение данной технической проблемы достигается тем, что в устройство дифференциальной защиты силовых трансформаторов, содержащее исполнительный орган, токопроводы переменного тока, три геркона с обмотками управления, два регулируемых резистора (R₁ и R₂), дополнительно введены планка для крепления герконов, первые хомуты - для крепления герконов к планке, установленной на первом конце первой поддерживающей стойки с помощью первого винта, катушка отключения выключателя силового трансформатора. Второй конец первой поддерживающей стойки крепится к панели защиты ячейки ЗРУ-110 кВ с помощью второго винта, вторая поддерживающая стойка со вторыми (состоящими из двух разборных половинок) и третьими хомутами, имеющих первое и второе болтовое-гаечное соединения. Высота второй поддерживающей стойки совместно со вторыми и третьими хомутами в ячейках ЗРУ-110 кВ составляет 700 мм, а в ячейке КРУ-10 кВ - 120 мм. Вторая поддерживающая стойка с помощью второго болтового-гаечного соединения присоединена к токопроводам переменного тока, в качестве которых выступают токоведущие шины ячеек ЗРУ и КРУ, шесть катушек индуктивностей (КИ₁-КИ₆), разделенных на две (первую и вторую) группы, так как используются две ячейки: ЗРУ и КРУ, три обмотки управления герконами, в результате чего на каждый геркон приходится по две обмотки, включенных встречно друг другу, шесть усилителей напряжения, к которым подключены выводы катушек индуктивностей, размещенных в магнитном поле токоведущих шин, а выводы самих усилителей напряжения подключены к обмоткам управления герконов, четыре регулируемых резистора (R_3,4 и R_5,6), соединительный кабель, автоматический выключатель. На каждую токоведущую шину ячейки ЗРУ приходится по одному усилителю напряжения, регулируемому резистору и одному геркону с двумя обмотками управления, а на каждую токоведущую шину ячеек ЗРУ и КРУ приходится по одной катушке индуктивности. Вторая поддерживающая стойка со вторыми и третьими хомутами дает возможность осуществления перемещения катушек индуктивностей относительно плоскости поперечного сечения токоведущих шин, позволяя тем самым осуществлять дополнительную регулировку (при необходимости) уставок срабатывания дифференциальной защиты. В качестве исполнительного органа выступает промежуточное реле. Первые контактные сердечники замыкающего контакта герконов подключены к полюсу «плюс» автоматического выключателя, а ко вторым контактным сердечникам замыкающего контакта герконов подключен первый вывод обмотки промежуточного реле. Второй вывод обмоток данных реле подключен к полюсу "минус" автоматического выключателя. К контакту на замыкание промежуточного реле, подключенного к полюсу «плюс» автоматического выключателя, посредством указательного реле подключена катушка отключения выключателя силового трансформатора. Второй вывод катушки отключения выключателя подключен к полюсу «минус» автоматического выключателя. Шесть усилителей напряжения совместно с шестью регулируемыми резисторами размещены в блоке усилителей напряжения, а промежуточное и указательное реле, установленные в релейном блоке, также как планка с тремя герконами и автоматический выключатель размещены и закреплены на панели защиты ЗРУ-110 кВ. Защищаемым объектом является силовой трансформатор. В качестве ЗРУ используется блочно-модульное БМ ЗРУ-110 кВ, а в качестве КРУ - ячейка серии К-63.The solution to this technical problem is achieved by the fact that in the device for differential protection of power transformers, containing the executive body, AC conductors, three reed switches with control windings, two adjustable resistors (R ₁ and R ₂ ), a bar for attaching the reed switches is additionally introduced, the first clamps - for fixing the reed switches to the bar installed at the first end of the first supporting post with the first screw, the trip coil of the power transformer circuit breaker. The second end of the first support post is attached to the protection panel of the ZRU-110 kV cell using the second screw, the second support post with the second (consisting of two collapsible halves) and third clamps having the first and second bolt-nut connections. The height of the second supporting post together with the second and third clamps in the ZRU-110 kV cells is 700 mm, and in the KRU-10 kV cell - 120 mm. The second supporting post is connected to the AC current conductors, which are the current-carrying busbars of the switchgear and switchgear cells, six inductors (KI ₁ -KI ₆ ), divided into two (first and second) groups, as two cells are used: ZRU and KRU, three reed switch control windings, as a result of which each reed switch has two windings connected opposite to each other, six voltage amplifiers, to which the outputs of the inductors placed in the magnetic field of the current-carrying tires are connected, and the outputs themselves voltage amplifiers are connected to the control windings of reed switches, four adjustable resistors (R _3.4 and R _5.6 ), connecting cable, automatic switch. For each current-carrying bus of the ZRU cell, there is one voltage amplifier, an adjustable resistor and one reed switch with two control windings, and for each current-carrying bus of the ZRU and KRU cells, there is one inductor. The second supporting post with the second and third clamps makes it possible to move the inductors relative to the cross-sectional plane of the current-carrying busbars, thereby allowing additional adjustment (if necessary) of the differential protection operation settings. An intermediate relay acts as an executive body. The first contact cores of the closing contact of the reed switches are connected to the "plus" pole of the circuit breaker, and the first output of the winding of the intermediate relay is connected to the second contact cores of the closing contact of the reed switches. The second output of the data windings of the relay is connected to the "minus" pole of the circuit breaker. To the closing contact of the intermediate relay connected to the "plus" pole of the circuit breaker, a trip coil of the power transformer circuit breaker is connected by means of an indicating relay. The second output of the circuit breaker trip coil is connected to the "minus" pole of the circuit breaker. Six voltage amplifiers, together with six adjustable resistors, are placed in the voltage amplifier unit, and the intermediate and indicating relays installed in the relay unit, as well as a bar with three reed switches and an automatic switch, are placed and fixed on the ZRU-110 kV protection panel. The protected object is a power transformer. Block-modular BM ZRU-110 kV is used as a switchgear, and a cell of the K-63 series is used as a switchgear.

На фиг. 1 показана планка с герконами и ее вид спереди; на фиг. 2 - вид сзади планки с герконами; на фиг. 3 показано размещение на панели защиты автоматического выключателя, блока усилителей напряжения, планки с герконами и релейного блока; на фиг. 4 представлена вторая поддерживающая стойка с вторыми и третьими хомутами, а также с катушкой индуктивности.In FIG. 1 shows a bar with reed switches and its front view; in fig. 2 - rear view of the bar with reed switches; in fig. 3 shows the placement on the protection panel of an automatic switch, a block of voltage amplifiers, a bar with reed switches and a relay block; in fig. 4 shows the second supporting post with the second and third clamps, as well as with the inductor.

На фиг. 5 представлено размещение катушек индуктивностей в ячейках ЗРУ-110 кВ: на фиг. 6 - размещение катушек индуктивности в ячейках КРУ-10 кВ, б); на фиг. 7 показана структурная схема дифференциальной защиты силовых трансформаторов.In FIG. 5 shows the placement of inductors in the cells of ZRU-110 kV: in fig. 6 - placement of inductors in the cells of KRU-10 kV, b); in fig. 7 shows a block diagram of the differential protection of power transformers.

На фиг. 8 представлен общий вид подключения защищаемого силового трансформатора к ячейкам ЗРУ и КРУ, при реализации его дифференциальной защиты.In FIG. 8 shows a general view of the connection of the protected power transformer to the cells of the switchgear and switchgear, when implementing its differential protection.

Заявляемое устройство дифференциальной защиты выполняет защиту силового трансформатора, посредством сравнения напряжений, протекающих по токоведущим шинам двух ячеек (ЗРУ и КРУ) с помощью катушек индуктивностей, установленных на тех же шинах.The inventive differential protection device performs the protection of a power transformer by comparing the voltages flowing through the current-carrying buses of two cells (ZRU and KRU) using inductors installed on the same tires.

Устройство дифференциальной защиты силовых трансформаторов содержит три геркона 1, с замыкающим контактом 2, которые с помощью первых хомутов 3 закреплены на планке 4, установленной на первом конце первой поддерживающей стойки 5 с помощью первого винта 6 (фиг. 1, 2). Второй конец этой стойки 5 крепится к панели защиты 7 с помощью второго винта 8. Герконы 1 размещены внутри обмоток управления 9, включенных встречно. Планка 4 с герконами 1 установлена и закреплена на панели защиты 7 ЗРУ-110 кВ (фиг. 3). Первые контактные сердечники 10 замыкающего контакта 2 герконов 1 подключены к полюсу «плюс» автоматического выключателя 11, а ко второму контактному сердечнику 12 замыкающего контакта 2 герконов 1 подключен первый вывод обмотки 13 промежуточного реле 14. Второй вывод обмоток 13 данных реле 14 подключен к полюсу "минус" автоматического выключателя 11. Шесть катушек индуктивностей (КИ_1-6) 15, посредством вторых хомутов 16 и с помощью первого болтового-гаечного соединения 17 крепятся ко второй поддерживающей стойке 18 (фиг. 4). Вторая поддерживающая стойка 18, посредством третьих хомутов 19 крепится с помощью второго болтового-гаечного соединения 20 к токоведущим шинам 21, токоведущие шины 21, шесть усилителей напряжения (У_1-6) 22, ко входам которым подключены выводы катушек индуктивностей 15, соединительный кабель 23, шесть регулируемых резистора (R_1,2,3 и R_4,5,6) 24 (фиг. 5, 6, 7). Соединительный кабель 23 соединяет выводы первой и второй группы катушек индуктивностей (КИ_1-3 и КИ_4-6) 15 со входами первой и второй группы усилителей напряжения (У_1-3 и У_4-6) 22, выход данных усилителей 22 подключен к первому выводу обмоток управления 9 геркона 1. К контакту на замыкание 25 промежуточного реле 14, подключенного к полюсу «плюс» автоматического выключателя 11, посредством указательного реле 26 с обмоткой 27 подключена катушка отключения (КО) 28 выключателя, второй ее вывод подключен к полюсу «минус» автоматического выключателя 11 (фиг. 7). Шесть усилителей напряжения (У_1-6) 22 и регулируемых резистора (R_1-6) 24 размещены в блоке усилителей напряжения 29, а промежуточное 14 и указательное 26 реле размещены в релейном блоке 30. Блок усилителей напряжения 29 и релейный блок 30 размещены на панели защиты 7 ЗРУ-110 кВ. Защищаемым объектом является силовой трансформатор 31 (фиг. 8).The device for differential protection of power transformers contains three reed switches 1, with a closing contact 2, which are fixed with the first clamps 3 on the bar 4 installed at the first end of the first supporting rack 5 with the help of the first screw 6 (Fig. 1, 2). The second end of this rack 5 is attached to the protection panel 7 with the help of the second screw 8. The reed switches 1 are placed inside the control windings 9 connected in opposite directions. The bar 4 with reed switches 1 is installed and fixed on the protection panel 7 of ZRU-110 kV (Fig. 3). The first contact cores 10 of the closing contact 2 of the reed switches 1 are connected to the "plus" pole of the circuit breaker 11, and the first output of the winding 13 of the intermediate relay 14 is connected to the second contact core 12 of the closing contact 2 of the reed switches 1. The second output of the windings 13 of the data relay 14 is connected to the pole "minus" of the circuit breaker 11. Six inductors (KI _1-6 ) 15, by means of the second clamps 16 and with the help of the first bolt-nut connection 17, are attached to the second support post 18 (Fig. 4). The second supporting post 18, by means of the third clamps 19, is attached with the help of the second bolt-nut connection 20 to the current-carrying tires 21, current-carrying tires 21, six voltage amplifiers (U _1-6 ) 22, to the inputs of which the leads of the inductors 15 are connected, the connecting cable 23 , six adjustable resistors (R _1,2,3 and R _4,5,6 ) 24 (Fig. 5, 6, 7). The connecting cable 23 connects the outputs of the first and second groups of inductors (KI _1-3 and KI _4-6 ) 15 with the inputs of the first and second groups of voltage amplifiers (U _1-3 and U _4-6 ) 22, the output of these amplifiers 22 is connected to to the first output of the control windings 9 of the reed switch 1. To the closing contact 25 of the intermediate relay 14 connected to the plus pole of the circuit breaker 11, a trip coil (KO) 28 of the switch is connected by means of an indicator relay 26 with a winding 27, its second output is connected to the pole "minus" automatic switch 11 (Fig. 7). Six voltage amplifiers (U _1-6 ) 22 and adjustable resistors (R _1-6 ) 24 are located in the voltage amplifier block 29, and the intermediate 14 and pointer 26 relays are located in the relay block 30. The voltage amplifier block 29 and the relay block 30 are placed on protection panels 7 ZRU-110 kV. The protected object is the power transformer 31 (Fig. 8).

Устройство дифференциальной защиты работает следующим образом, с установкой ее элементов по последовательности, представленной ниже. На каждую токоведущую шину 21 ячеек ЗРУ-110 кВ, и КРУ-10 кВ с соблюдением минимально допустимого расстояния по ПУЭ для данных ячеек, равного 700 и 120 мм закрепляют вторую поддерживающую стойку 18 вместе с первой (на ячейке ЗРУ-110 кВ) КИ1-3 и второй (на ячейке КРУ-10 кВ) группой катушек индуктивностей КИ4-6 15 (фиг. 5, 6, 7). При этом в начале катушки индуктивности КИ 15 устанавливают внутрь разборных вторых хомутов 16 и с помощью первого болтового-гаечного соединения 17 закрепляют ко второй поддерживающей стойке 18 (фиг. 4). Саму же вторую поддерживающую стойку 18 с помощью третьих хомутов 19 используя второе болтовое-гаечное соединение 20 закрепляют на токоведущие шины 21. Перед установкой и закреплением катушек индуктивностей КИ15 в ячейках ЗРУ-110 кВ и КРУ - К-63, их устанавливают с учетом максимальных параметров магнитного поля, индуктируемых каждой токоведущей шиной 21 (в тех местах, где на токоведущих шинах имеется максимальное значение магнитной индукции) и удобством размещения КИ 15, при этом КИ15 расположены перпендикулярно плоскости поперечного сечения токоведущих шин 21 (фиг. 5, 6). Включают автоматический выключатель 11, установленный на панели защиты 7 и на первые контактные сердечники 10 геркона 1 подается потенциал «плюс» (фиг. 1, 3).The differential protection device works as follows, with the installation of its elements in the sequence shown below. For each current-carrying busbar of 21 cells of ZRU-110 kV, and KRU-10 kV, in compliance with the minimum allowable distance according to the PUE for these cells, equal to 700 and 120 mm, a second supporting rack 18 is fixed together with the first (on a ZRU-110 kV cell) KI1- 3 and the second (on the KRU-10 kV cell) by a group of inductors KI4-6 15 (Fig. 5, 6, 7). At the same time, at the beginning of the inductor, the CI 15 is installed inside the collapsible second clamps 16 and, with the help of the first bolted-nut connection 17, is fixed to the second support post 18 (Fig. 4). The very same second supporting rack 18 with the help of third clamps 19 using the second bolt-nut connection 20 is fixed to the current-carrying busbars 21. Before installing and fixing the KI15 inductors in the ZRU-110 kV and KRU-K-63 cells, they are installed taking into account the maximum parameters magnetic field induced by each current-carrying busbar 21 (in those places where the current-carrying busbars have the maximum value of magnetic induction) and the convenience of placing the CI 15, while the CI15 are located perpendicular to the cross-sectional plane of the current-carrying tires 21 (Fig. 5, 6). The circuit breaker 11 installed on the protection panel 7 is turned on and the positive potential is applied to the first contact cores 10 of the reed switch 1 (Fig. 1, 3).

Принцип действия заявляемого устройства дифференциальной защиты основан на сравнении значений напряжений, которые протекают по его обмоткам, а соответственно и на токоведущих шинах 21, как в традиционной дифференциальной защите. Защищаемой зоной данного устройства является силовой трансформатор 31 (фиг. 8), расположенный между двумя группами катушек индуктивностей (КИ_1-3) и (КИ_4-6) 15, установленных с двух его сторон (на токоведущих шинах 21 ячеек ЗРУ-110 кВ и КРУ-10 кВ) и имеющих одинаковые параметры, то есть на токоведущей шине, к примеру фазы «А» двух ячеек (ЗРУ-110 кВ. и КРУ-10 кВ) установлено по одной (а суммарно две) катушки индуктивности КИ₁-КИ₄, то на двух других шинах 21 фаз «В» и «С» соответственно КИ₂-КИ₅ и КИ₃-КИ₆ (фиг. 5, 6, 7) Воздействие магнитных потоков Ф, созданных токами токоведущих шин 21 ячеек ЗРУ-110 кВ и КРУ-10 кВ на катушки индуктивности КИ 15 показано стрелками (фиг. 7). Усилитель напряжения (У_1-6) 22 усиливает значение напряжения, снимаемого с выводов катушек индуктивностей КИ 15 до необходимого значения (фиг. 7). При необходимости имеется возможность посредством второй поддерживающей стойки 18 перемещать катушки индуктивности КИ 15 относительно плоскости токоведущей шины 21, тем самым осуществляя дополнительную регулировку уставок срабатывания дифференциальной защиты (фиг. 5, 6).The principle of operation of the proposed differential protection device is based on a comparison of the voltage values that flow through its windings, and, accordingly, on the current-carrying tires 21, as in traditional differential protection. The protected area of this device is a power transformer 31 (Fig. 8), located between two groups of inductors (KI _1-3 ) and (KI _4-6 ) 15, installed on both sides (on the current-carrying tires 21 cells ZRU-110 kV and KRU-10 kV) and having the same parameters, that is, on the current-carrying bus, for example, phase "A" of two cells (ZRU-110 kV and KRU-10 kV) one (and a total of two) inductors KI ₁ are installed - KI ₄ , then on the other two buses 21 phases "B" and "C", respectively KI ₂ -KI ₅ and KI ₃ -KI ₆ (Fig. 5, 6, 7) The impact of magnetic fluxes Ф created by the currents of the current-carrying tires 21 of the switchgear cells -110 kV and KRU-10 kV on the inductors KI 15 is shown by arrows (Fig. 7). The voltage amplifier (U _1-6 ) 22 amplifies the value of the voltage taken from the terminals of the inductors KI 15 to the required value (Fig. 7). If necessary, it is possible, by means of the second support post 18, to move the inductors KI 15 relative to the plane of the current-carrying bus 21, thereby carrying out additional adjustment of the differential protection operation settings (Fig. 5, 6).

В нормальном режиме работы силового трансформатора 31, параметры в дифференциальной защите силовых трансформаторов отрегулированы с помощью резисторов (R_1-6) 24 так, чтобы напряжения U₁ и U₂ совпадали по величине, а схема устройства реагировала лишь на внутренние короткие замыкания в силовом трансформаторе 31 и не реагировала на внешние короткие замыкания (за пределами защищаемого трансформатора 31) (фиг. 8).In the normal mode of operation of the power transformer 31, the parameters in the differential protection of power transformers are adjusted using resistors (R _1-6 ) 24 so that the voltages U ₁ and U ₂ are the same in magnitude, and the device circuit only responds to internal short circuits in the power transformer 31 and did not respond to external short circuits (outside the protected transformer 31) (Fig. 8).

При коротком замыкании внутри силового трансформатора 31 ток в токоведущих шинах 21 возрастает, катушка индуктивности КИ 15 реагируя на изменения магнитного поля вокруг данной шины 21 индуктирует некоторое значение напряжения (фиг. 5. 6). В силу того, что данное значение напряжения, снимаемое с выводов катушки индуктивности 15 мало (порядка 20÷25 В), то оно повышается с помощью усилителя (У_1-6) 22 до значения напряжения, равного U=220 В. и подается на первый вывод обмотки управления 9 геркона 1 (фиг. 7). При этом возникает разность напряжений U₁ и U₂ от двух катушек индуктивностей 15, установленных в ячейках - ЗРУ-110 кВ и КРУ-10 кВ. Напряжения U₁ и U₂ направлены в разные стороны и не равны друг другу - они будут отличаться, а в связи с этим будут отличаться и токи в обмотках управления 9 герконов 1, создающих магнитный поток, воздействующий на данные герконы 1 (фиг. 1). В результате достижения данной разности между напряжениями U₁ и U₂ - величины достаточной для срабатывания геркона 1, он под воздействием магнитного поля, создаваемого обмоткой управления 9 срабатывает и замыкает между собой первый 10 и второй 12 свои контактные сердечники и посылает сигнал «+» поступающий с автоматического выключателя 11 на первый вывод обмотки 13 промежуточного реле 14 (фиг. 7). Данное реле 14 сработав, подает через подключенный к его контакту на замыкание 25 первый вывод обмотки указательного реле 26 сигнал на катушку отключения 28 выключателя силового трансформатора 31, размещенного в ячейке ЗРУ-110 кВ. В результате чего защищаемый силовой трансформатор 31 отключается (фиг. 8).In the event of a short circuit inside the power transformer 31, the current in the current-carrying tires 21 increases, the inductor KI 15, reacting to changes in the magnetic field around this bus 21, induces a certain voltage value (Fig. 5. 6). Due to the fact that this voltage value taken from the terminals of the inductor 15 is small (of the order of 20÷25 V), it is increased by the amplifier (U _1-6 ) 22 to a voltage value equal to U=220 V. and is applied to the first output of the control winding 9 of the reed switch 1 (Fig. 7). In this case, there is a voltage difference U ₁ and U ₂ from two inductors 15 installed in cells - ZRU-110 kV and KRU-10 kV. The voltages U ₁ and U ₂ are directed in different directions and are not equal to each other - they will differ, and in connection with this, the currents in the control windings 9 of the reed switches 1 will also differ, creating a magnetic flux that affects these reed switches 1 (Fig. 1) . As a result of achieving this difference between the voltages U ₁ and U ₂ - a value sufficient to trigger the reed switch 1, it, under the influence of the magnetic field created by the control winding 9, is triggered and closes the first 10 and second 12 of its contact cores and sends a "+" signal to the incoming from the circuit breaker 11 to the first output of the winding 13 of the intermediate relay 14 (Fig. 7). This relay 14, having actuated, supplies, through the first output of the winding of the indicator relay 26, connected to its closing contact 25, a signal to the trip coil 28 of the switch of the power transformer 31, located in the ZRU-110 kV cell. As a result, the protected power transformer 31 is turned off (Fig. 8).

Заявляемое устройство дифференциальной защиты в своем составе не использующее реле, измерительные трансформаторы тока и напряжения с ферромагнитными сердечниками, применяемых для традиционной дифференциальной защиты, содержащих в своем составе дорогостоящие сталь, медь и высоковольтную изоляцию, имеющих также значительные весогабаритные параметры, отвечает актуальному вопросу в релейной защите - ресурсосбережению и позволяют осуществлять заявляемую дифференциальную защиту силовых трансформаторов любого класса напряжения от внутренних коротких замыканий, выполненной на принципе сравнения напряжений с использованием катушек индуктивностей.The claimed differential protection device in its composition does not use relays, current and voltage measuring transformers with ferromagnetic cores used for traditional differential protection, containing expensive steel, copper and high-voltage insulation, which also have significant weight and size parameters, meets the current issue in relay protection - resource saving and allow the claimed differential protection of power transformers of any voltage class from internal short circuits, made on the principle of voltage comparison using inductors.

Claims

A differential protection device containing an executive body, AC conductors, which are the current-carrying bars of the switchgear and switchgear cells, three reed switches with control windings, two adjustable resistors, characterized in that it has a bar for attaching reed switches, on which the first clamp is fixed , installed on the protection panel of the ZRU-110 kV cell with the first screw and fixed at the first end of the first support post, the second screw, by means of which the second end of the post is attached, the trip coil of the power transformer circuit breaker, six inductance coils, the first and second bolt-and-nut connections and the second clamp, with which the inductors are attached to the second support post, three reed switch control windings, the first contact cores of the closing contact of which are connected to the “plus” pole of the circuit breaker, the second support post, fixed with the help of third clamps with bolt nuts connection to the current-carrying busbars, six voltage amplifiers, to the inputs of which the outputs of the inductors are connected, six adjustable resistors, a connecting cable connecting the outputs of the first and second groups of inductors with the inputs of the first and second groups of voltage amplifiers, the first and second contact cores of the closing contact of the reed switches , a block of voltage amplifiers and a relay block, a circuit breaker, to the “minus” pole of which the second output of the trip coil is connected, an intermediate and indicating relay located in the relay block and on the protection panel.