Устройство защиты симметричного трехфазного трансформатора от электрических повреждений обмоток

(51) 02 7/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к области релейной защиты в электроэнергетике и предназначено для защиты симметричного трхфазного трансформатора от электрических повреждений обмоток. Технический результат повышение чувствительности и надежности функционирования устройства защиты симметричного трхфазного трансформатора от электрических повреждений обмоток. Технический результат достигается тем, что измерительный преобразователь выполнен в виде одной катушки индуктивности,которая располагается в геометрическом месте точек равноудаленных от сердечников трансформатора так, чтобы ее продольная ось была параллельна осям стержней этого сердечника.(72) Новожилов Александр Николаевич Колесников Евгений Николаевич Нефтисов Александр Витальевич(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Павлодарский государственный университет им. С.Торайгырова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ СИММЕТРИЧНОГО ТРЕХФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ОБМОТОК Изобретение относится к области релейной защиты в электроэнергетике и предназначено для защиты симметричного трхфазного трансформатора от электрических повреждений обмоток. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство защиты симметричного трхфазного трансформатора от электрических повреждений обмоток, содержащее измерительный преобразователь (А.с. СССР 678582, от 05.08.1979, бюл. 29). Измерительный преобразователь этого устройства защиты содержит по две измерительные катушки на каждую из фаз трансформатора,которые располагаются на стенке бака. Однако чувствительность такого устройства защиты к электрическим повреждениям обмоток низка и в значительной мере зависит от точности установок измерительных катушек. Кроме того, использование большого количества измерительных катушек значительно снижает надежность функционирования устройства защиты трансформатора. Технический результат повышение чувствительности и надежности функционирования устройства защиты симметричного трхфазного трансформатора от электрических повреждений обмоток. Технический результат достигается тем, что измерительный преобразователь выполнен в виде одной катушки индуктивности,которая располагается в геометрическом месте точек равноудаленных от сердечников трансформатора так, чтобы ее продольная ось была параллельна осям стержней этого сердечника. Работа устройства защиты симметричного трхфазного трансформатора от электрических повреждений основана на измерении суммы магнитных потоков рассеяния трех групп одинаковых обмоток, расположенных на стержнях сердечника трансформатора симметрично относительно преобразователя. При отсутствии электрического повреждения по этим обмоткам протекают трехфазные симметричные токи. Следовательно, магнитный поток рассеяния в точке расположения катушки преобразователя и ее электродвижущая сила будут равны нулю. При возникновении в любой из обмоток трансформатора электрического повреждения магнитный поток рассеяния в точке расположения катушки преобразователя и ее электродвижущая сила будут не равны нулю. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного числом измерительных катушек и местом их расположения. Сравнение заявляемого устройства защиты с известным техническим решением показывает, что измерительные преобразователи в виде катушек индуктивности известны. Однако указанное число и размещение таких измерительных катушек проявляет в заявляемом техническом решении новые свойства, что приводит к повышению 2 чувствительности и надежности функционирования при электрических повреждениях в обмотках трансформатора. На фиг.1 показана схема размещения катушки измерительного преобразователя относительно трхфазного симметричного трансформатора, где расположение по высоте определено координатой уп. На фиг.2 приведена зависимость величины электродвижущей силы Е в катушке преобразователя от места расположения преобразователя и замкнувшиеся часть обмотки ук на стержне трансформатора. На фиг.1 замкнувшаяся часть обмотки показана толстой линией. Измерительный преобразователь 1 в виде катушки индуктивности размещается в геометрическом месте точек 2 равноудаленных от стержней 3, 4 и 5 сердечника симметричного трехфазного трансформатора. На эти стержни наматываются одинаковые обмотки. То есть по отношению к преобразователю система обмоток трансформатора обладает трехфазной магнитной симметрией. При этом продольная ось катушки 6 измерительного преобразователя располагается параллельно осям 7 этих стержней. Магнитные потоки стержней сердечника замыкаются через верхнее 8 и нижнее 9 ярма. В нормальных режимах работы трансформатора по обмоткам на стержнях сердечника протекают трехфазные симметричные токи. То есть токи,сумма которых равна нулю. Так как трехфазная система обмоток трансформатора симметрична относительно катушки измерительного преобразователя и по ней протекают симметричные трехфазные токи, то сумма потоков рассеяния от этих обмоток, пересекающих плоскость катушки,будет равна нулю. Следовательно, электродвижущая сила от этих потоков в катушке измерительного преобразователя тоже будет равна нулю. При любом электрическом повреждении обмоток, то есть замыкании, в них возникают дополнительные контура с током. Что приведет к нарушению трехфазной магнитной симметрии системы обмоток трансформатора относительно измерительного преобразователя. В результате сумма магнитных потоков рассеяния, которые пересекают плоскость катушки измерительного преобразователя, будет не равна нулю. При этом в ней будет индуцироваться электродвижущая сила Е. Ее величина зависит от места расположения замкнувшихся витков и измерительного преобразователя. На фиг. 2 приведены зависимости Е 1(ук) и Е/ук) при фиксированных координатах у 1 и у 2 измерительного преобразователя, которые показаны в виде кривых а и б. Технико-экономическая эффективность предлагаемого заключается в сокращении ущерба за счет своевременного отключения трансформатора от сети при возникновении витковых и междуфазных коротких замыканий, а также замыканий на землю. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство защиты симметричного трхфазного трансформатора от электрических повреждений обмоток,содержащее измерительный преобразователь,отличающееся тем,что измерительный преобразователь выполнен в виде одной катушки индуктивности,которая располагается в геометрическом месте точек равноудаленных от сердечников трансформатора так, чтобы ее продольная ось была параллельна осям стержней этого сердечника.