Устройство максимальной токовой защиты с пуском по напряжению для силовых трансформаторов

(51) 02 7/045 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ выдержка времени и исполнительный орган, причем выход первого реле напряжения подключен к другому контакту геркона, выход второго реле напряжения - к первому входу первого реле напряжения, второй вход первого реле напряжения к линейному напряжению трансформатора напряжения, вход второго реле напряжения - к напряжению обратной последовательности трансформатора напряжения, вход элемента выдержка времени - к выходу элемента память,выход элемента выдержка времени - к входу исполнительного органа. Технико-экономическая эффективность заключается в экономии материальных ресурсов, а именно, меди и проката черных металлов,необходимых для производства трансформаторов тока, с помощью которых получают информацию о токе в защищаемой электроустановке. Предлагаемое изобретение позволяет обойтись без трансформаторов тока путем использования магнитоуправляемого контакта - геркона. (фиг. 1)(73) Республиканское государственное казенное предприятие Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Предварительный патент РК 15217, кл. Н 02 Н 3/08, 2004(54) УСТРОЙСТВО МАКСИМАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ С ПУСКОМ ПО НАПРЯЖЕНИЮ ДЛЯ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ(57) Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к токовым защитам силовых трансформаторов. Технический результат изобретения - повышение чувствительности токовых защит силовых трансформаторов. В предлагаемом устройстве дополнительно введены первое и второе реле напряжения, элемент 23242 Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к токовым защитам силовых трансформаторов. Известно устройство для токовой защиты силового трансформатора, содержащее токовые реле, входами подключенные к трансформатору тока со стороны высшего напряжения, а выходами,через указательные реле и реле времени, к исполнительному органу (А.М. Федосеев. Релейная защита электрических систем. -М. Энергия, 1976.с. 560, с. 419). Однако,трансформаторы тока являются дорогими и металлоемкими устройствами,насыщаются в переходных режимах, что ведет к несрабатыванию или задержке в срабатывании защиты. Наиболее близким к предлагаемому, по технической сущности и достигаемому эффекту,является устройство измерительного органа для токовой защиты силовых трансформаторов и линий с ответвлениями,содержащее геркон,расположенный в магнитном поле токопровода стороны высшего напряжения, элемент память,входом подключенный к одному из контактов геркона (Предварительный патент 15217 Республики Казахстан, Н 02 Н 3/08, 15.12.2004, Бюл 12). Однако ток срабатывания реагирующего элемента этого устройства, при использовании его в качестве максимальной защиты для силовых трансформаторов, будет отстраиваться от тока короткого замыкания на шинах низшего напряжения, что ограничит чувствительность устройства. Технический результат изобретения - повышение чувствительности токовых защит силовых трансформаторов. Технический результат достигается тем, что в устройство максимальной токовой защиты с пуском по напряжению для силовых трансформаторов,содержащее геркон, расположенный в магнитном поле токопровода стороны высшего напряжения,элемент память, входом подключенный к одному из контактов геркона дополнительно введены первое и второе реле напряжения, элемент выдержка времени и исполнительный орган, причем выход первого реле напряжения подключен к другому контакту геркона, выход второго реле напряжения к первому входу первого реле напряжения, второй вход первого реле напряжения - к линейному напряжению трансформатора напряжения, вход второго реле напряжения - к напряжению обратной последовательности трансформатора напряжения,вход элемента выдержка времени - к выходу элемента память, выход элемента выдержка времени- к входу исполнительного органа. На фиг. 1 представлена принципиальная однолинейная схема максимальной токовой защиты с пуском по напряжению для силовых трансформаторов. Устройство содержит геркон 1 с нормально разомкнутыми контактами реле 2, 3 напряжения 2 элемент 4 память элемент 5 выдержка времени исполнительный орган 6. Геркон 1 установлен в магнитном поле токопровода стороны высшего напряжения силового трансформатора. Один из контактов геркона 1 подключен входу элемента 4 память,второй контакт геркона 1 - к выходу реле 2 напряжения, выход реле напряжения - к первому входу реле 2 напряжения, второй вход реле 2 напряжения к линейному напряжению трансформатора напряжения, вход реле 3 напряжения к напряжению обратной последовательности трансформатора напряжения,выход элемента 4 память - к входу элемента 5 выдержка времени, выход элемента 5 выдержка времени - к входу исполнительного органа 6. Исполнительный орган действует на выключатель,который отключает защищаемый трансформатор. Предлагаемое устройство максимальной токовой защиты представляет один из вариантов решения задачи построения для силовых трансформаторов недорогих и чувствительных токовых защит,использующих герконы в качестве измерительных преобразователей тока. Для правильного решения этой задачи необходимо чтобы ток СР срабатывания геркона 1 выбирался по следующей формуле СРОТСНОРМ / В,(1) где ОТС - коэффициент отстройки, ОТС 1,2 НОРМ - длительно нормальный ток защищаемого трансформатора, который может быть в 1,52 раза меньше максимального В - коэффициент возврата защиты. Минимальное реле 2 напряжения, включаемое на одно из линейных напряжений, должно реагировать на трехфазные короткие замыкания, максимальное реле 3 напряжения, подключаемое на напряжение обратной последовательности - на несимметричные короткие замыкания, а также на начальную несимметрию при трехфазных коротких замыканиях. Реле 2 сработает только при условии срабатывания реле 3. Преимуществом такого включения по сравнению с параллельной работой обоих реле являемся большая чувствительность защиты при трехфазных коротких замыканиях,сопровождающихся кратковременным появлением напряжений обратной последовательности и срабатыванием реле 3. Устройство работает следующим образом В нормальном режиме работы (режим нагрузки) защита не работает, так как напряженность магнитного поля, созданного номинальным током,меньше напряженности срабатывания геркона 1. В режиме внешнего короткого замыкания срабатывают реле 2, 3 напряжения, так при этом происходит резкое снижение напряжения. Сигнал с реле напряжения поступает на контакт геркона 1. Геркон 1 срабатывает под действием увеличившегося тока внешнего замыкания. Сигнал с его контактов через элемент 4 память подается на элемент 5 выдержка времени. Элемент 5 отсчитывает время , позволяя защитам отходящих присоединений сработать. Если за времяони сработали и отключили трансформатор, то 23242 предлагаемая защита не сработает, так как ток повреждения уже будет отключен. Если за времяони не сработали, то сигнал с выхода элемента 5 выдержка времени поступает на исполнительный орган 6. Защита срабатывает, и внешнее короткое замыкани отключается вместе с защищаемым трансформатором. При включении трансформатора под напряжение или восстановлении напряжения после отключения внешнего короткого замыкания происходит бросок тока намагничивания. Геркон 1 срабатывает, так как напряженность его срабатывания меньше напряженности магнитного поля, созданного током броска, однако время в течении которого происходит бросок меньше времени,устанавливаемого на реле 5 времени. Кроме того, не срабатывают реле 2, 3 напряжения, так как во время броска тока намагничивания нет сильной посадки напряжения. Поэтому защита не работает. В режиме внутреннего короткого замыкания в трансформаторе, под действием резкого снижения напряжения срабатывают реле 2, 3, а под действием возрастания тока сработает геркон 1 и замкнет свои контакты. Сигнал с реле напряжения через замкнутые контакта геркона 1 и элемент 4 память поступает на элемент 5 выдержка времени. Элемент 5 отсчитывает время , позволяя срабатывать основным защитам (без выдержки времени) трансформатора. Если за времяони сработали и отключили трансформатор, то предлагаемая защита не сработает, так как ток повреждения уже будет отключен. Если за они не сработали, то сигнал с выхода элемента 5 выдержка времени времяпоступает на исполнительный орган 6. Защита срабатывает и отключает защищаемый трансформатор. Технико-экономическая эффективность заключается в экономии материальных ресурсов, а именно, меди и проката черных металлов,необходимых для производства трансформаторов тока, с помощью которых получают информацию о токе в защищаемой электроустановке. Предлагаемое изобретение позволяет обойтись без трансформаторов тока путем использования магнитоуправляемого контакта-геркона. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для максимальной токовой защиты с пуском по напряжению для силовых трансформаторов,содержащее геркон,расположенный в магнитном поле токопровода стороны высшего напряжения, элемент память,входом подключенный к одному из контактов геркона отличающееся тем, что дополнительно введены первое и второе реле напряжения, элемент выдержка времени и исполнительный орган, причем выход первого реле напряжения подключен к другому контакту геркона, выход второго реле напряжения - к первому входу первого реле напряжения, второй вход первого реле напряжения линейному напряжению трансформатора напряжения, вход второго реле напряжения - к напряжению обратной последовательности трансформатора напряжения, вход элемента выдержка времени - к выходу элемента память,выход элемента выдержка времени - к входу исполнительного органа.