RU2783039C1

RU2783039C1 - Autotransformer protection relay

Info

Publication number: RU2783039C1
Application number: RU2022116895A
Authority: RU
Inventors: Евгений Анатольевич Проскурин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Автотрансформатор"
Filing date: 2022-06-23
Publication date: 2022-11-08

Abstract

FIELD: electric power industry.

SUBSTANCE: invention relates to the field of electric power industry. The autotransformer protection relay contains a housing with a cover, divided into three parts. A rigidly fixed frame is installed in the housing, on which magnetically controlled contact groups of the upper and lower parts of the housing are fixedly fixed. Each of the magnetically controlled groups is closed by a magnet mounted on a lever in the upper or lower parts of the housing. These levers are fixed on the bracket, and the floats mounted on the levers are movable. In the middle part of the housing, a damper with a magnet is mounted on a hinge, and a permanent magnet is installed on the rod fixed to the housing cover, fixing the damper. The damper magnet is configured to act on a group of magnetically controlled contacts fixed to the frame in the middle part of the body.

EFFECT: exclusion of the possibility of skew and jamming of the float and provision of the possibility of remote monitoring.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам защиты, реагирующим на отклонение от нормы неэлектрических параметров маслонаполненных электроаппаратов.The invention relates to the electric power industry, in particular to protection devices that respond to deviations from the norm of non-electrical parameters of oil-filled electric devices.

Из уровня техники известно реле защиты маслонаполненного электроаппарата - сущность изобретения заключается в том, что реле содержит корпус с входным и выходным патрубками. В корпусе размещены вертикальный стержень с установленными в его полости верхней и нижней магнитоуправляемыми контактными группами, верхний и нижний поплавки с первым и вторым управляющими магнитами и напорная пластина с третьим управляющим магнитом. Фиксация нижнего поплавка со смещением относительно оси стержня в сторону выходного патрубка и закрепление управляющего магнита на напорной пластине напротив нижней магнитоуправляемой контактной группы позволяет с помощью двух контактов реализовать три основные функции реле, обеспечив сигнализацию о скоплении газа, о потерях масла и о внутренних коротких замыканиях электроаппарата (RU 2103777 C1 27.01.1998).The prior art is known protection relay oil-filled electric apparatus - the essence of the invention lies in the fact that the relay contains a housing with inlet and outlet pipes. The housing contains a vertical rod with upper and lower magnetically controlled contact groups installed in its cavity, upper and lower floats with the first and second control magnets, and a pressure plate with the third control magnet. Fixing the lower float with an offset relative to the axis of the rod towards the outlet pipe and fixing the control magnet on the pressure plate opposite the lower magnetically controlled contact group allows using two contacts to implement the three main functions of the relay, providing an alarm about gas accumulation, oil loss and internal short circuits of the electric device (RU 2103777 C1 27.01.1998).

Недостатком данного технического решения является отсутствие собственных магнитоуправляемых контактов на «Заслонке» скорости потока и как следствие отсутствие обособленного сигнала о случившейся проблеме. Кроме того, расположение поплавков на штоках не исключает возможный их перекос и заклинивание в процессе работы и несрабатывание при снижении уровня масла или повышении объема газа.The disadvantage of this technical solution is the absence of own magnetically controlled contacts on the "Damper" of the flow rate and, as a result, the absence of a separate signal about the problem that has occurred. In addition, the location of the floats on the rods does not exclude their possible distortion and jamming during operation and failure to operate when the oil level decreases or the gas volume increases.

Техническая проблема заключается в повышении надежности реле защиты автотрансформатора.The technical problem is to increase the reliability of the autotransformer protection relay.

Технический результат заявленного изобретения заключается в исключении возможности перекоса и заклинивания поплавка, обеспечении возможности дистанционного мониторинга. The technical result of the claimed invention is to eliminate the possibility of skew and jamming of the float, providing the possibility of remote monitoring.

Указанный технический результат достигается в реле защиты автотрансформатора, содержащего корпус с крышкой, разделенный на три части, при этом в верхней и нижней частях корпуса, на рычагах, установлены поплавок и магнит, выполненные с возможностью перемещения, а в средней части корпуса установлена заслонка, зафиксированная постоянным магнитом, отличающийся тем, что в верхней и нижней частях корпуса выполнены магнитоуправляемые контактные группы, каждая из которых замыкается магнитом, установленным в верхней или нижней частях корпуса для подачи предупреждающего или останавливающего сигналов при заполнении верхней части корпуса газами или снижения уровня масла в нижней части корпуса, заслонка установлена на шарнире, а фиксирующий постоянный магнит на штоке, закрепленном на крышке корпуса, для обеспечения возможности регулировки заданного порогового значения воздействующей величины, без снятия крышки или предварительного демонтажа автотрансформатора, при этом, заслонка содержит магнитоуправляемую контактную группу, имеющую гальваническую развязку с магнитоуправляемой контактной группой нижней и верхней частей корпуса, для обеспечения возможности дистанционного мониторинга.The specified technical result is achieved in the autotransformer protection relay, containing a housing with a cover, divided into three parts, while in the upper and lower parts of the housing, on the levers, a float and a magnet are installed, made movable, and in the middle part of the housing there is a damper fixed permanent magnet, characterized in that magnetically controlled contact groups are made in the upper and lower parts of the housing, each of which is closed by a magnet installed in the upper or lower parts of the housing to give warning or stop signals when the upper part of the housing is filled with gases or the oil level in the lower part decreases housing, the damper is mounted on a hinge, and the fixing permanent magnet is on a rod fixed on the housing cover, to enable the preset threshold value of the acting quantity to be adjusted without removing the cover or preliminary dismantling of the autotransformer, while the damper contains a magnetic control the available contact group, which has a galvanic isolation from the magnetically controlled contact group of the lower and upper parts of the housing, to enable remote monitoring.

Изобретение поясняется на графических материалах, где The invention is illustrated on the graphic materials, where

на фиг.1 - вид сбоку, со стороны поплавков,figure 1 - side view, from the side of the floats,

на фиг.2 - вид сбоку, со стороны заслонки.figure 2 is a side view, from the side of the damper.

Трансформаторное масло, при протекании из основного бака в расширитель и обратно по трубопроводу автотрансформатора, проходит через корпус реле 1. Корпус реле выполнен таким образом, что в нем есть наиболее высокое место – камера 2 – для газов, которые могут появляться в масле при работе трансформатора. В этой камере, на кронштейне, закрепленном на раме 6 расположен верхний поплавок 3, который, при отсутствии газов в камере, находится в верхнем положении. По мере заполнения этой камеры газами, одновременно с понижением уровня масла, поплавок опускается. Поплавок закреплен на рычаге, на этом же рычаге установлен постоянный магнит 4. Transformer oil, when flowing from the main tank to the expander and back through the autotransformer pipeline, passes through relay housing 1. The relay housing is designed in such a way that it has the highest place - chamber 2 - for gases that may appear in the oil during transformer operation . In this chamber, on a bracket fixed to the frame 6, there is an upper float 3, which, in the absence of gases in the chamber, is in the upper position. As this chamber is filled with gases, simultaneously with a decrease in the oil level, the float descends. The float is fixed on the lever, on the same lever there is a permanent magnet 4.

Расположение кронштейна крепления поплавка на жестко закреплённой раме, конструкция которой позволяет использовать вращающиеся оси для движения поплавков (верхнего 3 и нижнего 8) исключает возможность перекоса и заклинивания поплавка в каком-либо положении.The location of the float mounting bracket on a rigidly fixed frame, the design of which allows the use of rotating axles for the movement of floats (upper 3 and lower 8), eliminates the possibility of skew and jamming of the float in any position.

Магнит 4 при достижении поплавком нижнего положения, воздействует на группу магнитоуправляемых контактов (герконов) 5, что необходимо, во-первых, для повышения надежности реле, во-вторых, у потребителя существует необходимость гальванической развязки магнитоуправляемых контактов для использования дублирующих систем контроля за работой трансформатора, установленных неподвижно на раме 6 реле автотрансформатора. В результате геркон меняет свое состояние, и, тем самым, автотрансформатор подает сигнал «Предупреждение», который означает, что в камере корпуса накопилось определенное количество газа, выделяемого автотрансформатором при работе. Так же на оси вращения верхнего поплавка для поддержания плавучести во время постепенного накопления газов в камере установлен противовес (не указан). Magnet 4, when the float reaches the lower position, acts on a group of magnetically controlled contacts (reed switches) 5, which is necessary, firstly, to increase the reliability of the relay, and secondly, the consumer needs to galvanically isolate the magnetically controlled contacts in order to use redundant control systems for the operation of the transformer , mounted motionless on the frame 6 of the autotransformer relay. As a result, the reed switch changes its state, and, thus, the autotransformer gives a “Warning” signal, which means that a certain amount of gas has accumulated in the housing chamber, which is released by the autotransformer during operation. Also, a counterweight (not specified) is installed on the axis of rotation of the upper float to maintain buoyancy during the gradual accumulation of gases in the chamber.

В нижней части корпуса, на кронштейне, также закрепленном на раме 6, установлен аналогичный рычаг с магнитом 7 и нижним поплавком 8. При наличии трансформаторного масла, поплавок 8 находится в верхнем положении. При снижении уровня масла в трубопроводе автотрансформатора, поплавок также опускается. Магнит 7, при достижении поплавком нижнего положения, воздействует на группу магнитоуправляемых контактов (герконов) 9, установленный неподвижно на раме реле. Геркон меняет свое состояние и, тем самым, реле подает сигнал «Отключение (поплавок)», который означает, что в трубопроводе трансформатора отсутствует трансформаторное масло.In the lower part of the body, on a bracket, also fixed to the frame 6, a similar lever with a magnet 7 and a lower float 8 is installed. In the presence of transformer oil, the float 8 is in the upper position. When the oil level in the autotransformer pipeline drops, the float also drops. Magnet 7, when the float reaches the lower position, acts on a group of magnetically controlled contacts (reed switches) 9, which is fixedly mounted on the relay frame. The reed switch changes its state and, thus, the relay gives the signal "Disconnection (float)", which means that there is no transformer oil in the transformer pipeline.

В средней части корпуса, на шарнире, установлена заслонка 10, на которую воздействует поток масла. На крышке корпуса установлен постоянный магнит 11, который фиксирует заслонку в вертикальном положении. При превышении потока масла «уставки» по скорости – давление на заслонку 10, возникающее от потока масла, превышает силу, с которой постоянный магнит 11 фиксирует заслонку в вертикальном положении. В этом случае заслонка, отклоняемая потоком масла, поднимается вверх (вращаясь по часовой стрелке) и стремится занять горизонтальное положение. При этом магнит 12, установленный на заслонке, воздействует на группу магнитоуправляемых контактов (герконов) 13, установленных неподвижно на раме. Герконы меняют свое состояние и, подается сигнал «Отключение (заслонка)», который означает, что с в баке автотрансформатора произошло резкое повышение давления. Данная функция обеспечивает систему дистанционного мониторинга информации о том, что «отключение» произошло именно по причине события «повышение давления» в трансформаторе, а не по причине отсутствия масла в трубопроводе, что необходимо для дальнейшего анализа и поиска причин произошедшей неисправности. При этом постоянный магнит 12 фиксирует достигнутое положение заслонки и состояние герконов 13.In the middle part of the housing, on the hinge, there is a damper 10, which is affected by the oil flow. A permanent magnet 11 is installed on the housing cover, which fixes the damper in a vertical position. If the oil flow exceeds the “setpoint” in terms of speed, the pressure on the damper 10 arising from the oil flow exceeds the force with which the permanent magnet 11 fixes the damper in a vertical position. In this case, the damper, deflected by the oil flow, rises (rotating clockwise) and tends to take a horizontal position. In this case, the magnet 12, mounted on the damper, acts on a group of magnetically controlled contacts (reed switches) 13, mounted motionless on the frame. The reed switches change their state and the “Shutdown (shutter)” signal is given, which means that a sharp increase in pressure has occurred in the autotransformer tank. This function provides a system for remote monitoring of information that the “shutdown” occurred precisely because of the “pressure increase” event in the transformer, and not because of the lack of oil in the pipeline, which is necessary for further analysis and search for the causes of the malfunction. In this case, the permanent magnet 12 fixes the achieved position of the damper and the state of the reed switches 13.

Claims

Autotransformer protection relay, containing a housing with a cover, divided into three parts, while magnetically controlled contact groups are made in the upper and lower parts of the housing, floats mounted on levers are movable, and a damper with a magnet is installed in the middle part of the housing, characterized in that that the housing additionally contains a rigidly fixed frame, said levers are fixed on the bracket, and the magnetically controlled contact groups of the upper and lower parts of the housing are fixedly fixed on the frame, while each of the said magnetically controlled groups is closed by a magnet mounted on the lever in the upper or lower parts of the housing for feeding warning or stop signals when the upper part of the housing is filled with gases or the oil level drops in the lower part of the housing, additionally on the rod fixed on the housing cover, a fixing permanent magnet is installed, which is designed to fix the damper, to enable setting the threshold value of oil without removing the cover or preliminary dismantling of the autotransformer, while the damper is mounted on a hinge, and the damper magnet is configured to act on a group of magnetically controlled contacts fixed fixedly on the frame in the middle part of the housing to enable remote monitoring.