SU1120440A1 - Device for differential protection of transformer - Google Patents

Device for differential protection of transformer Download PDF

Info

Publication number
SU1120440A1
SU1120440A1 SU823489239A SU3489239A SU1120440A1 SU 1120440 A1 SU1120440 A1 SU 1120440A1 SU 823489239 A SU823489239 A SU 823489239A SU 3489239 A SU3489239 A SU 3489239A SU 1120440 A1 SU1120440 A1 SU 1120440A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
current
current transformers
differential
transformers
circuit
Prior art date
Application number
SU823489239A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Георгиевич Линт
Original Assignee
Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Релестроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Релестроения filed Critical Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Релестроения
Priority to SU823489239A priority Critical patent/SU1120440A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1120440A1 publication Critical patent/SU1120440A1/en

Links

Landscapes

  • Filters And Equalizers (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬВОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА, содержащее трансформаторы тока, установ- ленные со всех сторон защищаемого объема, вторичные обмотки которьк соединены по дифференциальной схеме и подключены к дифференциальному.реле , о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  селективности, в него дополнительно введены селективр 1е фильтры, трансформаторы тока вьшолнены в виде транс форматоров тока с замкнутым мйгнитопроводом и трансформаторов тока с емкостной компенсацией тока намагничивани , причем вторичные обмотки каждого из трансформаторов тока с замкнутым магнитопроводом подключены к дифференциальному, реле через селективный фильтр, частотна  характеристика которого совпадает с частотной характеристикой трансформаторов тока с емкостной компенсацией тока намагничивани .DEVICE FOR DIFFERENTIAL PROTECTION OF THE TRANSFORMER, containing current transformers installed on all sides of the protected volume, the secondary windings of which are connected in a differential circuit and connected to a differential relay, so that selectivity improvement; filters, current transformers are implemented in the form of current transformers with a closed mini-conductor and current transformers with capacitive compensation of the magnetizing current, with secondary The currents of each of the current transformers with a closed magnetic circuit are connected to the differential relay through a selective filter, the frequency response of which coincides with the frequency response of current transformers with capacitive compensation of the magnetizing current.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к релейной защите электрических систем, .и может примен тьс  дл  защиты силовых трансформаторов и автотрансформаторов. Известно устройство дл  дифферен циальной защиты трансфойматоров, со держащее высоковольтные трансформаторы тока (ТТ), вторичные обмотки которых Соединены по дифференциальной схеме и подключены через промеж точный насыщающийс  трансформатор к реагирукщему органу DJ . Однако дл  данного устройства ха рактера недостаточно высока  селективность при внешних коротких замыкани х , сопровождающихс  неодинаковым искажением формы первичного ток в каждой фазе высоковольтными. ТТ. Известно также устройство дл  диф ференциальной защиты трансформатора содержащее высоковольтные трансформаторы тока, блок процентного торможени , блок торможени  от второй и п той гармоник дифференциального тона , фильтр рабочей цепи и респирующи орган. Фильтр рабочей цепи настроен на промьшшенную частоту, и устройство не реагирует на составл юп1ие боле высоких частот в дифференциальном то ке, облада  достаточно высокой селек тивностью 2. Однако дл  такого устройства характерно недостаточно высокое быстродействие (пор дка 30 мс при номинальной частоте ), в то врем  как от современной дифференциальной защиты трансформаторов и автотрансформаторов большой мощности требуетс  чтобы они срабатывали за врем , меньшее периода промышленной частоты , и не замедл лись в переходных ре жимах коротких замыканий. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  дифферен1щальной защиты трайсформатора , содержащее высоковольтные тран сформаторы тока, вторичные обмотки которых, соединены по дйфференциаль ной схеме и подключены к реагирующему органу и через фильтр второй гармоники к блоку торможени  З . Однако известное устройство обладает достаточно высокой селективностью при внешних коротких замыкани х в тех случа х, когда оно подключено к обычным трансформаторам тока с замкнутым магнитопроводом. Дл  защиты объектов сверхвысокого напр жени  примен ютс  карпадные трансформаторы тока с емкостной компенсацией тока намагничивани , которые правильно передают принужденную слагающую тока, но искажают свободные слагающие как по величине, так и по фазе. В то же врем  обычные трансформаторы тока с замкнутым магнитопроводом или с зазором в магнитопроводе трансформируют свободные сглаживающие с частотой, большей номинальной, практически без искажений, т.е. представл ют собой пропорциональные звень . Если дл  защиты объекта используютс  трансформаторы тока обоих типов, то при внешнем коротком замыкании в дифференциальной цепи по вл етс  небаланс, обусловленный различной передачей трансформаторами тока свободных составл ющих с частотой, выше номинальной.Полный ток небаланса при этом может значительно превьпиать значение, необходимое дл  срабатывани  реле защиты. Таким образом, дл  известного устройства характерна недостаточна  селективность при применении трансформаторов тока с замкнутым магнитопроводом и каскадных с емкостной компенсацией тока намагничивани . Цель изобретени  - повышение селективности при применении трансформаторов тока с замкнутым магнитопро водом и каскадных, с емкостной компенсацией тока намагничивани . Поставленна  цель достигаетс  тем, то в устройство дл  дифференциальной заищты трансформатора, содержащее трансформаторы тока, установленные со всех сторон защищаемого объекта, вторичные обмотки которых соединены о дифференциальной схеме и подключены к дифференциальному реле, дополнительно введены селективные фильты , трансформаторы тока вьтолнены в виде трансформаторов тока с замкнутым агнитопроводом и трансформаторов тоа с емкостной компенсацией тока наагничивани , причем вторичные обмоти каждого из трансформаторов тока с амкнутым магнитопроводом подключены дифференциальному реле через селекивньй фильтр, частотна  характеристика которого совпадает с частотной характеристикой трансформаторов тока с емкостной компенсацией тока намагничивани . На фиг.1 показана блочна  схема предлагаемого устройстваJ фиУ.2 схема селективного фильтра. Устройство (фиг.1) содержит каскадные трансформаторы 1 тока с емкос ной компенсацией тока намагничивани  трансформаторы 2 тока с замкнутьм магнитопроводом, селективные фильтры 3, подключенные к вторичным обмоткам трансформаторов тока с за1«иснутым маг нитопроводом, и дифференциальное реле 4, Селективньй фильтр 3 (фиг.2) содержит индуктивность 5, конденсатор 6 и резистор 7 и настроен на частоту 185ГУ. Частотна  характеристика фильтра повтор ет частотную характеристику трансформатора тока с емкост ной компенсацией тока намагничивани  Дифференциальное реле выполн етс  в виде известного врем -импульсно го реле, .обладающего высоким быстродействием (например, реде ДТ-21). Устройство работает следугацим образом . В нормальном режиме ток нагрузки номинальной частоты протекает по дву или большему числу сторон силового трансформатора. Искажени , вноси аю трансформаторами 1 тока с емкостной/ компенсацией тока намагничивани , обычными трансформаторами 2 тока и селективньми фильтрами 3, невелики, ток небаланса незначителен. При внешнем коротком замыкании по вление в первичном токе значитель ных по амплитуде слагающих высших частот возможно, если к силовому трансформатору примыкает прот женна  лини  (300-1000 км). Величина тока в этом режиме невелика и обычные ТТ не насыщаютс , поэтому схему диффереищ альной защиты можно полагать линейной . Первичный ток короткого замыкани  IKJ каждой фазе можно представить в виде суммы аварийной слагающей igg и тока предшествующего нормального режима 1Г Значение равно току короткого замыкани  при ц О и нулевых начальных услови х в сети и схеме защиты . Составл ющие in в каждой фазе создают незначительный ток небаланса. Составл ющие л g при нулевых начальных услови х порождают в трансформаторах тока с емкостной компенсацией и в селективных фильтрах переходной процесс, дающий близкие по величине и форме токи на выходах, так как частотные характеристики трансформаторов тока с емкостной компенсацией тока намагничивани  и селективных фильтров примерно совпадают. Таким образом, составл кида  переходного тока небаланса, вызванна  протеканием IQ также получаетс  малой. В результате защита не срабатывает при внешнем коротком замыкании. При коротких замыкани х в зоне действи  защиты искажение тока трансформаторами тока с емкостчой компенсацией и селективными фильтрами не приводит к отказу или замедлению в срабатьшании, так как-реле дифференциальной защиты реагируют главным образом на принужденную слагающую тока короткого замыкани , фаза и амплитуда свободных слагающих высших частот при этом не имеют существенного значени . При параметрах трансформаторов тока с емкостной компенсацией токд намагничивани  с помощью селективно- , го фильтра второго пор дка можно уменьшить амплитуду переходного тока небаланса в 5-10 раз в диапазоне частот от 1- до 12-кратного номинального значени .. Предлагаемое устройство может найти пирокое применение дл  защит мощных трансформаторов и автотрансформаторов на подстанци х, примыкающих к длинным лини м электропередач сверхвысокого напр жени .The invention relates to electrical engineering, namely, relay protection of electrical systems, and can be used to protect power transformers and autotransformers. A device for differential protection of transformers is known, which contains high-voltage current transformers (CTs), the secondary windings of which are connected in a differential circuit and connected via an intermediate saturable transformer to a reacting organ DJ. However, for this device, the selectivity is not high enough for external short circuits, accompanied by unequal distortion of the primary current in each phase by high voltage. Tt. It is also known a device for differential protection of a transformer containing high-voltage current transformers, a percentage braking unit, a braking unit from the second and fifth harmonics of the differential tone, a working circuit filter, and a breathing organ. The operating circuit filter is tuned to an industrial frequency, and the device does not respond to higher frequency components in the differential current, has a sufficiently high selectivity 2. However, such a device does not have a sufficiently high speed (about 30 ms at the nominal frequency), while time as from modern differential protection of transformers and high-power autotransformers is required to operate in a time shorter than the period of the industrial frequency, and not slowed down in transient regimes tkih circuits. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a device for the differential protection of the transformer, containing high-voltage current transformers, the secondary windings of which are connected in a differential circuit and connected to the reacting organ and through the second harmonic filter to the braking unit 3. However, the known device has a sufficiently high selectivity for external short circuits in cases where it is connected to conventional current transformers with a closed magnetic circuit. Carpad current transformers with capacitive compensation of magnetizing current, which correctly transmit the forced component of the current, but distort the free components both in magnitude and in phase, are used to protect objects of super high voltage. At the same time, conventional current transformers with a closed magnetic circuit or with a gap in the magnetic circuit transform free smoothing transformers with a frequency greater than the nominal one, with almost no distortion, i.e. are proportional links. If both types of current transformers are used to protect the object, then an external short circuit in the differential circuit causes an imbalance due to different current transformers transmitting the free components with a frequency higher than the nominal one. The total unbalance current can significantly exceed the value required for operation protection relay. Thus, for the known device, insufficient selectivity is characteristic when using current transformers with a closed magnetic circuit and cascade ones with capacitive compensation of the magnetizing current. The purpose of the invention is to increase the selectivity when using current transformers with a closed magnetic conductor and cascade, with capacitive compensation of the magnetizing current. The goal is achieved by the fact that a transformer containing devices for current transformers installed on all sides of the protected object, the secondary windings of which are connected to a differential circuit and connected to a differential relay, is additionally introduced into the device, and the current transformers are added as current transformers. closed loop conduit and current transformers with capacitive compensation of the current of annealing, and the secondary windings of each of the current transformers with -mentioned magnetic core differential relay connected through selekivny filter frequency characteristic which coincides with the frequency characteristic of current transformers with capacitive compensation magnetizing current. Figure 1 shows the block diagram of the proposed device J of FI.2 selective filter circuit. The device (Fig. 1) contains cascade current transformers 1 with capacitive current compensation magnetization current transformers 2 with a closed magnetic conductor, selective filters 3 connected to the secondary windings of current transformers with an expired magnetic circuit, and a differential relay 4, Selective filter 3 ( 2) contains inductance 5, capacitor 6 and resistor 7 and is tuned to the frequency of 185GU. The frequency response of the filter repeats the frequency response of a current transformer with capacitive compensation of the magnetizing current. The differential relay is implemented as a well-known pulse time relay with a high response speed (for example, DT-21). The device works in the same way. In normal mode, a load current of nominal frequency flows along two or more sides of a power transformer. The distortions introduced by current transformers 1 with capacitive / compensation of magnetizing current, conventional current transformers 2 and selective filters 3 are small, the unbalance current is negligible. In case of an external short circuit, the appearance in the primary current of components of higher frequencies that are significant in amplitude is possible if there is an extended line adjacent to the power transformer (300-1000 km). The current in this mode is small and conventional CTs are not saturated, so the differential protection circuit can be assumed to be linear. The primary short-circuit current IKJ of each phase can be represented as the sum of the emergency term igg and the current of the preceding normal mode 1G. The value is equal to the short-circuit current with q O and zero initial conditions in the network and protection circuit. The in components in each phase produce a low unbalance current. Under zero initial conditions, the components of a gg in a current transformer with capacitive compensation and in selective filters produce a transition process that gives currents of similar magnitude and shape at the outputs, since the frequency characteristics of current transformers with capacitive compensation of magnetizing current and selective filters approximately coincide. Thus, the imbalance of the transient current unbalance caused by the flow of IQ also turns out to be small. As a result, the protection does not work when an external short circuit occurs. In case of short circuits in the protection zone, current distortion by current transformers with capacitive compensation and selective filters does not lead to failure or deceleration in triggering, since the differential protection relays respond mainly to the forced short circuit current component, phase and amplitude of free high frequency components. they are not significant. With the parameters of current transformers with capacitive compensation of magnetizing tokd, a second order selective filter can reduce the amplitude of the unbalance transient current by 5-10 times in the frequency range from 1 to 12 times the nominal value. The proposed device can be used for protection of high-power transformers and autotransformers at substations adjacent to long high-voltage power lines.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА, содержащее трансформаторы тока, установленные со всех сторон защищаемого объема, вторичные обмотки которых соединены по дифференциальной схеме и подключены к дифференциальному реле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения селективности, в него дополнительно введены селективные фильтры, трансформаторы тока выполнены в виде трансформаторов тока с замкнутым магнитопроводом и трансформаторов тока с емкостной компенсацией тока намагничивания, причем вторичные обмотки каждого из трансформаторов тока с замкнутым магнитопроводом подключены к дифференциальному реле через селективный фильтр, частотная характеристика которого совпадает с частотной характеристикой трансформаторов тока с емкостной компенсацией тока намагничивания.DEVICE FOR DIFFERENTIAL TRANSFORMER PROTECTION, containing current transformers installed on all sides of the protected volume, the secondary windings of which are connected by a differential circuit and connected to a differential relay, with the aim of increasing selectivity , selective filters are additionally introduced into it, current transformers are made in the form of current transformers with a closed magnetic circuit and current transformers with capacitive compensation of the magnetization current, and the secondary windings of each о of current transformers with a closed magnetic circuit are connected to a differential relay through a selective filter, the frequency response of which coincides with the frequency response of current transformers with capacitive compensation of the magnetization current. „.SU™ 1120440„.SU ™ 1120440 1120440 J1,120,440 J
SU823489239A 1982-09-13 1982-09-13 Device for differential protection of transformer SU1120440A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823489239A SU1120440A1 (en) 1982-09-13 1982-09-13 Device for differential protection of transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823489239A SU1120440A1 (en) 1982-09-13 1982-09-13 Device for differential protection of transformer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1120440A1 true SU1120440A1 (en) 1984-10-23

Family

ID=21028443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823489239A SU1120440A1 (en) 1982-09-13 1982-09-13 Device for differential protection of transformer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1120440A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Федосеев A.M. Релейна защита электрических систем. М., Энерги , - 1976, с. 427-428. 2.Transformer differential relay type RADSE.- Catalogue Ж 62-LOE Fily R. Part Edition 3, August 1977 фирмы ASEA, Швеци . 3.Дмитриенко A.M. Дифференциальна защита трансформаторов и автотрансформаторов. - Электричество, 1975, S 2, с. 1-9. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kennedy et al. Harmonic-current-restrained relays for differential protection
Blume et al. Transformer magnetizing inrush currents and influence on system operation
US2384375A (en) Protection of electric systems
SU1120440A1 (en) Device for differential protection of transformer
US3932804A (en) Neutralizing transformer arrangement
US3319120A (en) Protection means for single-phase capacitor bank
US3144590A (en) Frequency selective networks
US1921830A (en) Protective ground connection
US4392174A (en) Electric protection device
ES504315A0 (en) IMPROVEMENTS IN DEFECTIVE CURRENT PROTECTION SWITCHES
US1614254A (en) Voltage-limiting device
DK26783D0 (en) ERROR CURRENT PROTECTION SWITCH, RESPONSE TO ERROR CREW WITH CURRENT CURRENT COMPONENTS
SU817841A1 (en) Device for differential protection of transformer
JPS6338688Y2 (en)
SU691988A1 (en) Arrangement for differential protection of a transformer
JPH039306Y2 (en)
US2341954A (en) Current transformer
JP3306599B2 (en) Protection relay device
US2906897A (en) Electrical signaling system
SU720610A1 (en) Device for protecting transformer against single-phase short circuit
JPH056649Y2 (en)
SU576640A1 (en) Device for differential protection of transformer
US2348026A (en) Electric power transmission system
SU1112474A1 (en) Device for differential protecting of three-phase motor
SU1149343A1 (en) Device for protection of generator of power-generating unit with branches