Устройство защиты однофазного трансформатора от замыканий в обмотках

(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 в обмотках однофазного трансформатора. Технический результат - повышение надежности и чувствительности устройства защиты однофазного трансформатора от замыканий в обмотках. Технический результат достигается тем, что измерительный преобразователь выполнен в виде одной катушки индуктивности, которую размещают в геометрическом центре окна сердечника трансформатора так, чтобы ее продольная ось была параллельна стержням этого сердечника.(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(56) Предварительный патент РК 19884, 2009(54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ОТ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКАХ Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для защиты от замыканий в обмотках однофазного трансформатора. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство защиты однофазного трансформатора от замыканий в обмотках (Патент 19884, класс Н 02 Н 7/04 от 15.08.2008, бюл. 9), содержащее измерительный преобразователь. Однако измерительный преобразователь этого устройства защиты содержит две измерительные катушки, что снижает надежность устройства защиты трансформатора. Кроме того,чувствительность устройства защиты трансформатора зависит от точности установок этих измерительных катушек,что осложняется конструктивными особенностями защищаемого трансформатора. Технический результат - повышение надежности и чувствительности устройства защиты однофазного трансформатора от замыканий в обмотках. Технический результат достигается тем, что измерительный преобразователь выполнен в виде одной катушки индуктивности, которую размещают в геометрическом центре окна сердечника трансформатора так, чтобы ее продольная ось была параллельна стержням этого сердечника. Работа устройства защиты однофазного трансформатора от замыканий в обмотках основана на измерении величины разности магнитных потоков рассеяния от двух одинаковых катушек однофазного трансформатора. Каждая катушка имеет обмотку высокого и низкого напряжения. Число витков в обмотках этих катушек и токи в них одинаковы во всех эксплуатационных режимах работы. Катушка индуктивности измерительного преобразователя располагается на равном удалении от катушек однофазного трансформатора. Поэтому,индуцированная в измерительном преобразователе электродвижущая сила магнитными полями рассеяния этих катушек однофазного трансформатора будет равна нулю. Витковое замыкание в одной из катушек однофазного трансформатора или ее замыкание на землю сопровождается резким изменением распределения магнитного поля рассеяния поврежденной катушки. В результате электродвижущая сила в измерительном преобразователе не будет равна нулю. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного числом измерительных катушек и местом их расположения. Сравнение заявляемого с известным техническим решением показывает,что измерительные преобразователи, например в виде катушек,известны. Однако, указанное число и размещение таких измерительных катушек проявляет в заявляемом техническом решении новые свойства,что приводит к повышению надежности и чувствительности устройства защиты однофазного трансформатора от коротких замыканий в обмотках. На фиг.1 приведены конструкция однофазного трансформатора и схема размещения измерительного преобразователя, а на фиг.2 и фиг.3 - кривые зависимости величины электродвижущей силы в измерительном преобразователе от места положения повреждения витка на поврежденной катушке. Измерительный преобразователь 1 в виде катушки индуктивности размещаются в геометрическом центре окна сердечника трансформатора,образованного внутренними поверхностями стержней 2, 3 и ярм 4,5. При этом его продольная ось 6 располагается параллельно стержням 2 и 3. На стержнях 2 и 3 сердечника трансформатора размещены катушки 7 и 8 с первичной 9 и вторичной 10 обмотками. Поврежденные витки 11 находятся на катушке 8,определяемые координатой . Устройство работает следующим образом. В произвольном эксплуатационном режиме работы трансформатора по одинаковому числу витков в обмотках 9 и 10 катушек 7 и 8 протекают одинаковые токи. Поэтому в измерительном преобразователе 1,расположенном в геометрическом центре окна сердечника однофазного трансформатора,магнитными полями рассеяния катушек 7 и 8 будет индуцироваться электродвижущая сила равная нулю. При витковом замыкании в первичной или вторичной обмотке, например катушки 8, появятся короткозамкнутые витки 11. Ток в этих витках значительно отличается от тока в них до аварии. Что приведет к изменению распределения магнитного поля рассеяния поврежденной катушки. В результате электродвижущая сила,индуцируемая в измерительном преобразователе, будет не равна нулю. Ее величина Ек зависит от места расположения к замкнувшихся витков как это показано на фиг.2. При замыкании на землю витков, например катушки 8, трансформатора на токи в части ее витков наложится ток замыкания на землю. В результате магнитное поле рассеяния этой катушки изменится. Что приводит к появлению на преобразователе электродвижущей силы. Ее величина Ек зависит от места расположения к точки замыкания витка на землю и изменяется, так как показано на фиг.3. Технико-экономическая эффективность предлагаемого заключается в сокращении ущерба за счет своевременного отключения трансформатора от сети при возниковения виткового замыкания в обмотках или замыкания обмоток на землю. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство защиты однофазного трансформатора от замыканий в обмотках,содержащее измерительный преобразователь, отличающееся тем, что измерительный преобразователь выполнен в виде одной катушки индуктивности, которая размещена в геометрическом центре окна сердечника трансформатора так, чтобы ее продольная ось была параллельна стержням этого сердечника.