SU907665A1 - Устройство дл дифференциальной защиты многообмоточного трансформатора с регулированием напр жени под нагрузкой - Google Patents

Description

менного сигнала формировател  рабочего сигнала через фильтры первой и второй гармоник рабочего сигнала и формирователи модул  подключены к первым двум входам второго компаратора , блок компенсации токов небаланса , подключенный своими входами ко входам первого компаратора и к выходу положительной полуволны формировател  рабочего сигнала, а выходом - ко входам первого и второго компаратора, логический элемент И, подключенный к выходам компараторов 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  невысокие чувствительность и селективность при крайних положени х переключател  РПН и резкопеременном режиме работы защищаемого трансформатора.

Цель изобретени  - гговышение чувствительности , селективности и стабильности .

Указанна  цель достигаетс  тем, что известное устройство дл  дифференциальной защиты многообмоточного трансформатора с регулированием напр жени  под нагрузкой, содержащее трансформаторы тока, к вторичным обмоткам которых присоединены преобразователи ток-напр жение, к выходам преобразователей присоединены выполненные на операционных усилител х формирователь тормозного сигнала, формирователь рабочего сигнала, два компаратора, три формировател  абсолютных значений, фильтр первой гармоники , фильтр второй гармоники и элемент И, при этом выходы преобразователей присоединены к входам формирователей рабочего и тормозного сигналов , отрицательный выход формировател  тормозного сигнала соединен с одним из входов первого компаратора, другой вход которого соединен с положительным выходом первого формировател  рабочего сигнала через фильтр первой гармоники и второй формирователь, абсолютных значений присоединен к первому входу второго компаратора и через фильтр второй гармоники и третий формирователь абсолютных значений присоединен ко второму входу второго компаратора, отрицательный выход формировател  рабочего сигнала соединен с входом формировател  тормозного сигнала и с инвертирующим входом третьего формировател  абсолютных значений, положительный выход формировател  рабочего сигнала соединен с неинвертирующим входом третьего формировател  5 абсолютных знамений, отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности , селективности и стабильности , оно дополнительно снабжено двум  интеграторами с ограничением выходного сигнала, при этом входы первого интегратора соединены с положительным и отрицательным выходами третьего формировател  абсолютных значений, выход первого интегратора присоединен к неинвертирующему входу третьего формировател  абсолютных значений и третьему входу второго компаратора, входы второго интегратора присоединены

0 к положительному и отрицательному выходам формировател  тормозного сигнала, а выход второго интегратора присоединен к неинвертирующему входу формировател  тормозного сигнала.

На фиг.1 изображена принципиальна  схема устройства; на фиг.2а приведены диаграммы, по сн ющие принцип работы, устройства при включении

0 трансформатора под нагрузку (или толчке нагрузки) на фиг.2 тоже, при переключении устройства РПН на одну ступень.

При построении диаграмм учтено

5 инвертирующее свойство операционных усилителей. Рабочий, тормозной сигналы и ихсумма условно показаны несглаженными.

Устройство работает следующим

0 образом.

Вторичные токи защищаемого силового трансформатора 1 с трансформаторов 2-4 тока поступают на преобразователи 5-7 ток-напр жение,напр жени  выходов которых подаютс  на входы формировател  8 рабочего сигнала и формировател  9 тормозного сигнала. Формирователь 8 рабочего (дифференциального) сигнала

имеет выход 10 переменного сигнала, отрицательный выход 11 и положительный выход 12.

Claims (2)

1. Выход 10 переменного сигнала соединен со входами фильтра 13 первой гармоники и фильтра 14 второй гармоники рабочего сигнала . Выходы фильтров включены на формирователи 15 и 16 абсолютных значений.Выходы этих формирователей соединены с двум  входами второго компаратора 17, еще на один вход которого подаетс  напр жение уставки защиты. Этими блоками устройства осуществл  етс  отстройка от броска тока намагничивани  силового трансформатор путем торможени  второй гармоникой тока включени . Компар-атор 1 срабатывает при отношении второй гармо НИКИ первичного тока к первой гармонике меньше 0,2 и, таким образом обеспечиваетс  отстройка от всех ви дов тока включени . Выходы положительной 12 и отрицательной 11 полуволн формировател  рабочего сигнала подключены ко вход формировател  18 абсолютных значений , положительный 19 и отрицательный 20, выходы которого св заны со входами интегратора 21 с ограничени ем выходного сигнала, которое осуще ствл етс  ограничителем 22 (например , два кремниевых диода, включенные встречно-параллельно), а выход интегратора 21 соединен с неинвертирующим входом формировател  18 и третьим входом второго компаратора 17. При этом компаратор 17 подтормаживаетс  от среднего значени  тока небаланса, исключа  излишние его срабатывани  при переключении РПН. Благодар такому включению интег ратора 21, на выходе 19 формировател  18 выдел етс  напр жение, пропорциональное приращению дифференциального тока, которое подаетс  на один из входов первого компаратора 23. Тормозной сигнал формируетс  фор мирователем 9 тормозного сигнала пу тем суммировани  положительных полу волн напр жений с отрицательной пол волной напр жени , полученной с выхода 11 формировател  рабочего сигнала . При этом тормозной сигнал по лучаетс  пропорциональным минималь ной сумме положительных или отрицательных полуволн токов плеч защиты . При этом способе торможени  при внутренних КЗ тормозной сигнал отсутствует . Положительный 2 и отрицательный 25 выход формировател  9 тормозного сигнала св заны со входами интегратора 26 с ограничителем 27 выходного сигнала, выход которого соединен с неинвертирующим входо формировател  9 тормозного сигнала, благодар  чему на выходе 25 последнего выдел етс  тормозной сигнал, пропорциональный приращению тока нагрузки трансформатора, подаваемый на второй вход первого компаратора 23, на третий вход которого также подаетс  напр жение уставки. Выходы компараторов 17 и 23 объедин ютс  элементом 28 И, с выхода которого снимаетс  сигнал на отключение трансформатора . При включении трансформатора под нагрузку (или резком броске нагрузки) в случае, если устройство РПН находитс  не в среднем положении (например , в одном из крайних), по вл етс  ток небаланса 3 ЦБ per iU per иагР 3 на выхо/:,е 19 формировател  18 напр жение, пропорциональное его приращению, которое будет постепенно (за врем  1-3 с) снижатьс  до нул  в результате действи  интегратора 21. На выходе 25 формировател  9 тормозного сигнала по витс  сигнал, пропорциональный приращению тока нагрузки, затухающий в результате действи  интегратора 2б так же как и предыдущий. На входе компаратора 23. эти сигналы скомпенсируют друг друга и он не сработает-. При переключении регул тора РПН при полной нагрузке трансформатора Иом I ток небаланса возрастает ступен ми при каждом переключении РПН (подразумеваем, что все переключени  в рассматриваемый промежуток времени направлен в одну сторону) ибрегст- регст ио ч Приращение тормозного сигнала при этом либо отсутствует, либо незначительно и устройство отстраиваетс  от тока небаланса одной ступени РПН (с некоторым запасом) по уровню уставки. К моменту -следующего переключени  РПН оказываетс  скомпенсированным напр жением выхода интегратора 21. При внутреннем КЗ приращение тор озного сигнала также отсутствует и устройство срабатывает при токе к.ъ73цет)егст который может составл ть величину до 2,5 от Возврат интеграторов 21 и 26 в исходное состо ние после сн ти  или уменьшени  тока нагрузки осуществл етс  по входам 20 и 2,коэффициент передачи по которым принимаетс  примерно вдвое меньшим,чем ПО входам 19 и формирователей 9 и 18. Дополнительной функцией интеграторов 21 и 26  вл етс  стабилизаци  по посто нному току формирователей 9 и 18, содержащих нелинейные элементы (диоды) и, следовательно, более подверженных вли нию колебаний температуры. Благодар  интеграторам включенным в цепи отрицательной обратной св зи формирователей 18 и 91 их выходные напр жени  в установившемс  режиме четко поддерживаютс  на нулевом уровне, что повышает стабильность устройства. Уровень ограничени  выходных напр жений интеграторов 21 и 2б устанавливаетс  ограничител ми 22 и 27, соответствующим номинальным токам трансформатора. При токах больших номинального, устройство переходит в режим обычного торможени . Использование новых элементое-инterpaTopoB с ограничением повышает чувствительность защиты, позвол   от страивать ее по уровню уставки тольк от CJ g-per одной ступени РПН. Торможение приращением тормозного тока в пределах нагрузочных токовтрансформатора повышает селективность устройства при включении трансформатора под нагрузку и колебани х тока нагрузки. Включение интеграторов в цепи обратной св зи нелинейных блоков-формировател  модул  рабочего сигнала и формировател  тормозного сигнала, стабилизирует последние и приводит к повышению стабильности всего устройства. Формула изобретени  Устройство дл  дифференциальной защиты многообмоточного трансформатора с регулированием напр жени  под нагрузкой, содержащее трансформаторы тока, к вторичным обмоткам которых присоединены преобразователи ток-напр жение, к выходам преобразователей присоединены выполненные на операционных усилител х форми рователь тормозного сигнала, формирователь рабочего сигнала, два компаратора , три формировател  абсолют58 ных значений, фильтр первой гармоники , фильтр второй гармоники и элемент И, при этом выходы преобразователей присоединены к входам формирователей рабочего и тормозного сигналов, отрицательный выход формировател  тормозного сигнала соединен с одним из входов первого компаратора , другой вход которого соединен с положительным выходом первого формировател  абсолютных значений , выход переменного тока формировател  рабочего сигнала через фильтр первой гармоники и второй формирователь абсолютных значений присоединен к первому входу второго компаратора и через фильтр второй гармоники и третий формирователь абсолютных значений присоединен к второму входу второго компаратора, отрицательный выход формировател  рабочего сигнала соединен с входом формировател  тормозного сигнала и с инвертирующим входом третьего формировател  абсолютных значений, положительный выход формировател  рабочего сигнала соединен с неинвертирующим входом третьего формировател  абсолютных значений , отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности , селективности и стабильности, оно дополнительно снабжено двум  интеграторами с ограничением выходного сигнала, при этом входы первого интегратора соединены с положительным и отрицательным выходами третьего формировател  абсолютных значений , выход первого интегратора присоединен к неинвертирующему входу третьего формировател  абсолютных значений и третьему входу второго компаратора, входы второго интегратора присоединены к положительному и отрицательному выходам формировател  тормозного сигнала, а выход второго интегратора присоединен к неинвертирующему входу формировател  тормозного сигнала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 6 49085, кл. Н 02 Н 3/28, 1976.
2. 2.Авторское свидетельство СССР Г .91 , кл. Н 02 Н 3/28, 1975V V V W V V /УУУУУУУ ЛЛЛЛЛЛ, АААА/ / /ЛХЧ/ 4 MMfWWh ШШАШЛЛАЛ/ (jum V V л/ V vy лллллллллл / n r f n

   I

   fJyem

   7 //CW