Устройство защиты трехфазного трансформатора от замыканий обмоток

(51) 02 7/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для защиты от замыканий обмоток трехфазного трансформатора. Технический результат расширение функциональных возможностей. Технический результат достигается тем, что измерительный преобразователь выполнен в виде двух соединенных согласно-последовательно катушек индуктивности, одна из которых размещается в геометрическом центре окна сердечника трансформатора, образуемого ярмами и стержнями фаз А и В, а вторая - симметрично первой относительно продольной оси симметрии стержней фаз В и С.(72) Новожилов Александр Николаевич Колесников Евгений Николаевич Новожилов Тимофей Александрович Крылов Игорь Юрьевич(73) Республиканское государственное казенное предприятие Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ОТ ЗАМЫКАНИЙ ОБМОТОК Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для защиты от замыканий обмоток трехфазного трансформатора. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство защиты трехфазного трансформатора от замыканий обмоток,содержащее измерительный преобразователь (Патент 19884, класс Н 02 Н 7/04 от 15.08.2008, бюл. 9). Однако такой измерительный преобразователь защиты нельзя использовать для защиты трехфазного трансформатора. Технический результат расширение функциональных возможностей. Технический результат достигается тем, что измерительный преобразователь выполнен в виде двух соединенных согласно-последовательно катушек индуктивности, одна из которых размещается в геометрическом центре окна сердечника трансформатора, образуемого ярмами и стержнями фаз А и В, а. вторая - симметрично первой относительно продольной оси симметрии стержней фаз В и С. Работа устройства защиты трехфазного трансформатора от замыканий обмоток основана на том, что электродвижущие силы (ЭДС) в первой катушке индуктивности измерительного преобразователя индуцируется токами в обмотках фаз А и В, а ЭДС во второй - токами в обмотках только фазы С. При этом обмотки всех трех фаз трансформатора и их магнитные поля рассеяния идентичны,а катушки индуктивности измерительного преобразователя одинаковы и располагаются на уровне центра стержней на равном расстоянии от них. В произвольном эксплуатационном режиме в сумма токов в обмотках высокого и низкого напряжения фаз А, В и С трансформатора равны нулю. Следовательно, будет равна нулю и сумма ЭДС в первой и второй катушках измерительного преобразователя. При появлении в любой из обмоток трансформатора дополнительного контура,вызванного витковым, междуфазным или иным замыканием, сумма ЭДС в первой и второй катушках измерительного преобразователя не будет равна нулю. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного местом расположения катушек индуктивности измерительного преобразователя. Сравнение заявляемого устройства с известным техническим решением показывает,что измерительные преобразователи из нескольких катушек индуктивности и виды их соединения известны. Однако, такое размещение этих катушек преобразователя проявляет в заявляемом техническом решении новые свойства, что приводит к расширению функциональных возможностей устройства защиты трехфазного трансформатора. На фиг.1 приведена схема размещения катушек измерительного преобразователя относительно выполненных идентично обмоток фаз А, В и С 2 трехфазного трансформатора, которые имеют идентичные магнитные поля рассеяния. В них обмотки 1, 2, 3 и 4, 5, 6 являются обмотками низкого и высокого напряжения. Измерительный преобразователь выполнен в виде двух одинаковых измерительных катушек 7 и 8, которые соединяют согласно - последовательно и имеют выводы 9 и 10. Измерительная катушка 7 располагается в геометрическом центре окна сердечника трансформатора, образуемого ярмами 11, 12 и стержнями 13 и 14 фаз А и В. Катушку 8 располагают симметрично катушке 7 относительно продольной оси 15 симметрии стержней 14 и 16 фаз В и С. При таком пространственном расположении обмоток фаз А, В и С с одинаковыми токами и катушек индуктивности измерительного преобразователя обмотки ЭДС Е 1 и Е 2,индуцируемые обмотками фаз А и В в первой катушке индуктивности, а также ЭДС Е 3 индуцируемая обмотками фазы С во второй катушке индуктивности, будут равны по величине. При этом ЭДС измерительного преобразователя с последовательно - согласным соединением катушек индуктивности определяется как сумма ЭДС Е 1, Е 2 и Е 3. В произвольном эксплуатационном режиме работы трансформатора сумма токов в обмотках высокого и низкого напряжения фаз А, В и С трансформатора равны нулю. Поэтому сумма ЭДС Е 1, Е 2 и Е 3 в первой и второй катушках измерительного преобразователя будет равна нулю. При витковом замыкании в обмотке высокого или низкого напряжения одной из фаз А, В или С образуется дополнительный контур в виде замкнувшихся витков. Ток в этих витках значительно отличается по величине от тока в них до замыкания. В результате сумма ЭДС Е 1, Е 2 и Е 3 в первой и второй катушках измерительного преобразователя не будет равна нулю. Из этого сигнала формируется сигнал на отключение трансформатора от сети. При междуфазном замыкании дополнительный контур в виде замкнувшихся витков возникает в двух фазах. В результате сумма ЭДС Е 1, Е 2 и Е 3 также становится не равной нулю. Что приведет к необходимости отключения трансформатора от сети. При однофазном замыкании на землю в сети с заземленной или изолированной нейтралью обмотки низкого или высокого напряжения фаз А, В и С трансформатора сумма токов в обмотках низкого или высокого напряжения не будет равна нулю из-за наличия в них токов замыкания на землю. Это приводит к тому, что сумма ЭДС Е 1, Е 2 и Е 3 становится не равной нулю и возникает необходимость отключения трансформатора от сети. Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства защиты трехфазного трансформатора от замыканий заключается в сокращении ущерба за счет своевременного отключения трансформатора от сети при возниковении виткового замыкания в обмотках, 26738 виткового замыкания обмоток междуфазного замыкания. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство защиты трехфазного трансформатора от замыканий обмоток содержащее измерительный преобразователь,отличающееся тем,что измерительный преобразователь выполнен в виде двух соединенных согласно-последовательно катушек индуктивности, одна из которых размещается в геометрическом центре окна сердечника трансформатора, образуемого ярмами и стержнями фаз А и В, а вторая - симметрично первой относительно продольной оси симметрии стержней фаз В и С.