RU2368990
RU
(11)
2368990
(13)
C1
(51) МПК H02H7/045 (2006.01)
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: по данным на 28.06.2010 – действует
(21), (22) Заявка: 2008124451/09, 16.06.2008 (24) Дата начала отсчета срока действия патента: 16.06.2008 (46) Опубликовано: 27.09.2009 (56) Список документов, цитированных в отчете опоиске: SU 1101946 A1, 07.07.1984. SU 439876 A, 15.08.1974. SU 738037 A, 02.06.1980. SU 1091272 A, 07.05.1984. SU 176973 A, 18.01.1966. SU 568108 A, 30.08.1977. GB 1078104 A, 02.08.1967. WO 01/43253 A2, 14.06.2001. Адрес для переписки: 369000, г. Черкесск, ул. Ставропольская, 36, Карачаево-Черкесская государственная технологическая академия, КЧГТА, В.Ф. Зинченко
(72) Автор(ы): Зинченко Антон Владимирович (RU),Черноусова Лилия Владимировна (RU),Зинченко Владимир Филиппович (RU) (73) Патентообладатель(и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Карачаево-Черкесская государственная технологическая академия" (RU)
ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО БЫСТРОЙ БЛОКИРОВКИ ДИФФЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА
(57) Реферат: Изобретение относится к электротехнике, к релейной защите силового трансформатора и может быть использовано для быстрой блокировки дифференциальной защиты при бросках тока включения, когда имеется доступ к замеру напряжения, создающего ток короткого замыкания и ток броска. С этой целью указанное напряжение запоминается на контуре памяти в динамическом режиме и из него на простых элементах – моделях образуются характерные копии токов броска и короткого замыкания, которые далее совместно с текущей реализацией режима в виде напряжения на нагрузочном сопротивлении измерительного трансформатора тока подвергаются корреляционной обработке и сравнению. Технический результат состоит в повышении быстродействия. 1 ил. Изобретение относится к электротехнике, а именно к дифференциальной защите трансформатора, когда от нее требуется быстрое принятие решения о возникновении броска тока намагничивания при его включении на холостой ход или о коротком замыкании. При этом полагается, что в месте установки защиты имеется доступ через трансформаторы напряжения к напряжению, под действием которого возникают эти режимы.Широко известны и широко используются дифференциальные реле с насыщающимися трансформаторами типа РНТ [1]. За счет насыщения промежуточного трансформатора и наличия короткозамкнутых обмоток реле отстраивается даже от броска, трансформированного через измерительный трансформатор тока, когда появляются полуволны, обратные постоянной составляющей тока включения. Однако быстродействие и степень указанной отстройки реле требуется улучшать, особенно для мощных высоковольтных трансформаторов.Известна электронная дифференциальная защита с реле, содержащим трансреактор, преобразователь в виде выпрямительного моста, резонансный контур, настроенный на частоту сети, и выходные релейные элементы [2].Добротность резонансного контура этого аналога и, следовательно, его избирательность ограничена необходимым быстродействием.Известен прототип предлагаемого устройства [3], содержащий резонансный контур, настроенный уже на вторую гармонику защищаемой сети, поэтому быстродействие защиты улучшается, однако все недостатки, связанные с инерционностью применяемых резонансных контуров, сохраняются.И в аналоге, и в прототипе при использовании резонансных контуров используется преобразование исследуемой реализации тока броска или тока к.з. в виде известного интеграла наложения – интеграла Дюамеля, в котором интеграл берется от произведения указанной реализации и свободных колебаний фильтра в виде гармонического образца. В этом случае для установления этих свободных колебаний всегда требуется время, которое и снижает быстродействие релейных защит с резонансными фильтрами.В заявляемом устройстве для вычисления интеграла наложения вместо медленно устанавливающихся образцовых колебаний берется колебание, сформированное заранее еще до момента броска или к.з. на специально предлагаемых простых моделях, что убыстряет защиту и ранее не было известно. Более того, используемые образцы гораздо ближе к реальным.На чертеже показана блок-схема одной фазы предлагаемого быстродействующего устройства блокировки диффзащиты при бросках. Здесь 1 – питающая система, 2 – выключатель, 3 – сборные шины подстанции с силовым трансформатором 4, выключателем 5 и измерительным трансформатором тока 6 с активным сопротивлением нагрузки 7. К шинам 3 через предохранитель подключен измерительный трансформатор напряжения – 9. Входными зажимами устройства блокировки являются клеммы – 10, 11. Активные резисторы – 12, 15, 17, 18, 19, 20, 22. Диод – 21. Блоки умножения – 23, 28. Интеграторы – 24, 29. Выпрямители 25, 30. Схема сравнения – 26. Реагирующий орган – 27.Схема функционирует следующим образом. Подстанция со сборными шинами 3 питается от системы 1 через выключатель 2. От сборных шин 3 отходит выключатель 5, к которому через измерительный трансформатор 6 подключен защищаемый трансформатор 4. С сопротивления 7 снимается напряжение, пропорциональное току трансформатора 4, а с фазы измерительного трансформатора напряжения – напряжение, пропорциональное напряжению на шинах. Это напряжение в динамическом режиме запоминается на индуктивно-емкостном колебательном контуре 14, 13 и сохраняется значительное время за счет резисторов 12, 15. Важно, что это напряжение уже имеется до момента к.з. или броска и это обеспечивает быстродействие. Оно сохраняется после к.з. и после включения трансформатора 4 на холостой ход. Для моделирования индуктивных токов к.з. и броска напряжение контура сдвигается на запаздывание инерционной цепочкой: резистор 15 – емкость 16. Далее информация о форме тока к.з. выявляется на делителе 17-18, а форма броска конструируется в виде полуволны с постоянной составляющей, когда полуволна тока проходит через диод 21, а меньшая обратная полуволна через резистор 20 приближенно моделирует обратную трансформированную полуволну, обеспечивающую необходимый расчетный коэффициент смещения. При номинальном напряжении на шинах 3 на резисторах 18 и 22 образуются ожидаемые формы тока к.з. и тока броска, причем с помощью расчета величин сопротивлений действующие значения этих образцов токов устанавливают одинаковыми. Далее вычисляется взаимная корреляционная функция между образцами и текущей реализацией путем их умножения на блоках 23, 28, интегрирования блоками 24, 29 и усреднения на блоках выпрямления 25, 30. На блоке 25 образуется наибольшее напряжение при к.з. и в режиме нагрузки. При броске напряжение на выходе блока 30 наоборот превышает напряжение на блоке 25. Схема сравнения 26 фиксирует эту ситуацию и через реагирующий орган 27 разрешает или запрещает действие защиты.Испытание предлагаемого устройства показало, что при соответствующем выборе формы образца тока броска с отрицательной полуволной блокировка начинается в момент включения трансформатора на холостой ход и продолжается даже при последующей значительной потере постоянной составляющей тока, замыкающейся в цепь намагничивания измерительного трансформатора. Время выявления броска составляет порядка одного – двух периодов, а ток срабатывания может быть меньше номинального при соответствующем устранении тока небаланса плеч дифференциальной защиты.Литература1. Л.И.Какуевицкий и Т.В.Смирнова. Справочник реле защиты и автоматики. Под редакцией М.Э.Хейфица. Изд. 3-е, переработ. и доп. М.: Энергия, 1972.2. А.С. СССР 439876, кл. Н02Н 3/28, 15.08.74. Бюл. 30.3. А.С. СССР 1101946, кл. Н02Н 1/045, 07.07.84. Бюл. 25. Формула изобретения Электронное устройство быстрой блокировки диффзащиты трансформатора при бросках тока намагничивания, содержащее электронные схемы умножения, интегрирования, выпрямления, сравнения и принятия решения, подключенное в каждой фазе к активному нагрузочному сопротивлению трансформатора тока и через измерительный трансформатор напряжения с контуром памяти – к фазосдвигающей активно-емкостной цепи, отличающееся тем, что выход фазосдвигающей цепи через свое балластное сопротивление подключен к первому резистору и земле, и этот же выход через другое балластное сопротивление подключен ко второму резистору, шунтированному диодом и далее последовательно – к нагрузочному сопротивлению и земле, при этом напряжение на первом резисторе подключено к входу блока умножения, а напряжение со второго резистора – к входу другого блока умножения, вторые входы которых – к нагрузочному сопротивлению трансформатора тока, причем каждый выход блока умножения подключен к своему интегратору с выпрямителями на выходе и далее – на свой вход схемы сравнения с реагирующим органом.
Прочие российсике патенты из категории Изобретения.
- [+] Del.icio.us: В закладки
