RU2829990C1 - Transformer differential protection device - Google Patents
Transformer differential protection device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2829990C1 RU2829990C1 RU2024113792A RU2024113792A RU2829990C1 RU 2829990 C1 RU2829990 C1 RU 2829990C1 RU 2024113792 A RU2024113792 A RU 2024113792A RU 2024113792 A RU2024113792 A RU 2024113792A RU 2829990 C1 RU2829990 C1 RU 2829990C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- differential
- output
- current
- input
- inputs
- Prior art date
Links
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 45
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 13
- 102100028778 Endonuclease 8-like 1 Human genes 0.000 description 11
- 101710162828 Flavin-dependent thymidylate synthase Proteins 0.000 description 11
- 101001123824 Homo sapiens Endonuclease 8-like 1 Proteins 0.000 description 11
- 101710135409 Probable flavin-dependent thymidylate synthase Proteins 0.000 description 11
- VIFIHLXNOOCGLJ-UHFFFAOYSA-N trichloro(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyl)silane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)CC[Si](Cl)(Cl)Cl VIFIHLXNOOCGLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 102100028773 Endonuclease 8-like 3 Human genes 0.000 description 9
- 101001123819 Homo sapiens Endonuclease 8-like 3 Proteins 0.000 description 9
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 8
- 102100029469 WD repeat and HMG-box DNA-binding protein 1 Human genes 0.000 description 7
- 101710097421 WD repeat and HMG-box DNA-binding protein 1 Proteins 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может использоваться на электрических станциях и подстанциях для исключения замедления в срабатывании дифференциальных защит трансформаторов и автотрансформаторов (ДЗТ) при переходе короткого замыкания (КЗ) вне зоны действия защиты (внешнего КЗ) с наличием в токе апериодической составляющей в зону действия защиты. The invention relates to electrical engineering and can be used at electrical power plants and substations to eliminate delays in the operation of differential protection of transformers and autotransformers (DZT) when a short circuit (SC) passes outside the protection zone (external SC) with the presence of an aperiodic component in the current into the protection zone.
Известно устройство дифференциальной защиты трансформаторов и автотрансформаторов [Э.М. Шнеерсон. Цифровая релейная защита. М.: Энергоатомиздат, 2007, с.236-238, рис. 6.2], состоящее из формирователей действующего значения дифференциального и тормозного сигналов (формирователи дифференциального и тормозного сигналов) и блока сравнения указанных сигналов. Входы указанных формирователей включены во вторичные цепи трансформаторов тока (ТТ), установленных на всех сторонах защищаемого объекта (указанные ТТ не входят в состав устройства защиты). Выходы формирователей подключены к входам блока сравнения указанных сигналов, в котором производится сравнение дифференциального и тормозного сигналов. Выход блока сравнения включён в цепи отключения защищаемого объекта.A device for differential protection of transformers and autotransformers is known [E.M. Shneerson. Digital relay protection. Moscow: Energoatomizdat, 2007, pp. 236-238, Fig. 6.2], consisting of formers of the effective value of differential and braking signals (formers of differential and braking signals) and a comparison unit for these signals. The inputs of these formers are included in the secondary circuits of current transformers (CTs) installed on all sides of the protected object (these CTs are not part of the protection device). The outputs of the formers are connected to the inputs of the comparison unit for these signals, in which the differential and braking signals are compared. The output of the comparison unit is included in the shutdown circuits of the protected object.
Недостатком аналога является возможность неселективного срабатывания защиты в переходных режимах КЗ вне зоны действия с наличием в токе апериодической составляющей. Кроме того, возможно недопустимое замедление в срабатывании при переходе внешнего КЗ в зону действия защиты.The disadvantage of the analogue is the possibility of non-selective operation of the protection in transient modes of short circuit outside the coverage area with the presence of an aperiodic component in the current. In addition, an unacceptable delay in operation is possible when an external short circuit passes into the coverage area of the protection.
Известно устройство дифференциальной защиты трансформаторов и автотрансформаторов [Г. Циглер. Цифровая дифференциальная защита. М.: Знак, 2008, с. 51-53]. Второй аналог содержит формирователи действующих и мгновенных значений дифференциального и тормозного сигналов (ФДТС), дифференциальную токовую отсечку (ДТО), блок сравнения действующих значений дифференциального и тормозного сигналов, детектор насыщения ТТ (блокирующий орган при внешних КЗ БО), реагирующий при КЗ вне зоны действия защиты на отставание во времени появления мгновенного значения дифференциального сигнала от тормозного. При этом тормозной сигнал равен сумме действующих значений вторичных токов ТТ, установленных на всех сторонах защищаемого объекта. Входы формирователей действующих и мгновенных значений дифференциального и тормозного сигналов включены во вторичные цепи ТТ, установленных на всех сторонах защищаемого объекта (указанные ТТ не входят в состав устройства защиты). Выход формирователя действующего значения дифференциального сигнала подключён к входу дифференциальной токовой отсечки (ДТО), выход которой подключён к первому входу выходного органа (ВО). Выходы формирователей действующих значений дифференциального и тормозного сигналов подключены к входам блока сравнения указанных сигналов, в котором производится сравнение последних. Выход блока сравнения подключён ко второму входу выходного органа. Выходы формирователей мгновенных значений дифференциального и тормозного сигналов подключены к входам детектора насыщения ТТ (блокирующего органа при внешних КЗ БО), выход которого подключён к третьему входу выходного органа.A device for differential protection of transformers and autotransformers is known [G. Ziegler. Digital Differential Protection. Moscow: Znak, 2008, pp. 51-53]. The second analogue contains generators of effective and instantaneous values of differential and braking signals (FDTS), differential current cutoff (DCC), a unit for comparing effective values of differential and braking signals, a CT saturation detector (blocking element for external short circuits BO), which reacts to the time lag of the appearance of the instantaneous value of the differential signal from the braking signal in the event of a short circuit outside the protection zone. In this case, the braking signal is equal to the sum of the effective values of the secondary currents of the CTs installed on all sides of the protected object. The inputs of the generators of effective and instantaneous values of the differential and braking signals are included in the secondary circuits of the CTs installed on all sides of the protected object (these CTs are not part of the protection device). The output of the differential signal effective value generator is connected to the input of the differential current cutoff (DCC), the output of which is connected to the first input of the output element (EE). The outputs of the differential and braking signal effective value generators are connected to the inputs of the comparison unit of the said signals, in which the latter are compared. The output of the comparison unit is connected to the second input of the output element. The outputs of the differential and braking signal instantaneous value generators are connected to the inputs of the CT saturation detector (blocking element for external short circuits BO), the output of which is connected to the third input of the output element.
Недостатком второго аналога является возможность недопустимого замедления в срабатывании при переходе внешнего КЗ в зону действия. Это отмечено в вышеуказанном источнике на стр.53: «При значительных насыщениях ТТ необходима блокировка действия защиты на 150 мс», хотя допустимое время срабатывания защиты при переходе внешнего КЗ в зону действия в соответствии с директивными материалами составляет 60 мс.The disadvantage of the second analogue is the possibility of an unacceptable delay in response when an external short circuit enters the coverage area. This is noted in the above-mentioned source on page 53: "In case of significant CT saturation, it is necessary to block the protection action for 150 ms", although the permissible protection response time when an external short circuit enters the coverage area in accordance with the directive materials is 60 ms.
Известно реле дифференциальной защиты трансформаторов и автотрансформаторов (Устройство дифференциальной защиты трансформаторов и автотрансформаторов) OOO НПП «ЭКРА». Шкаф защиты трансформатора типа ШЭ2607 041. Руководство по эксплуатации ЭКРА.656453.031 РЭ, стр. 36], принятое за прототип. Устройство (реле) содержит формирователи действующего и мгновенного значений дифференциального и тормозного сигналов (ФДТС), дифференциальную отсечку (ДТО), блокирующий орган (БО) защиты при внешних КЗ, чувствительный токовый орган (ЧТО) и выходной орган (ВО).The relay for differential protection of transformers and autotransformers (Device for differential protection of transformers and autotransformers) of OOO NPP EKRA is known. Transformer protection cabinet type ШЭ2607 041. Operating manual EKRA.656453.031 RE, p. 36], adopted as a prototype. The device (relay) contains formers of the effective and instantaneous values of differential and braking signals (FDTS), differential cutoff (DTO), blocking element (BO) of protection during external short circuits, sensitive current element (SCE) and output element (EO).
Входы формирователей действующих и мгновенных значений дифференциального и тормозного сигналов (ФДТС) включены во вторичные цепи ТТ, установленных на всех сторонах защищаемого объекта (указанные ТТ не входят в состав устройства защиты). Выход формирователя действующего значения дифференциального сигнала подключён к входу дифференциальной токовой отсечки (ДТО), выход которой подключён к первому входу выходного органа (ВО). Выходы формирователей действующих значений дифференциального и тормозного сигналов подключены к входам чувствительного токового органа (ЧТО), в котором производится сравнение последних. При этом ФДТС выбирает из модулей токов всех сторон защищаемого объекта наибольший и присваивает комплексу этого тока обозначение . Сумма оставшихся токов обозначается как . Значение тормозного тока зависит от угла между указанными векторами. Выход ЧТО подключён ко второму входу выходного органа. Выходы формирователей мгновенных значений дифференциального и тормозного сигналов подключены к входам блокирующего органа при внешних КЗ (БО), выход которого подключён к третьему входу выходного органа. В состав выходного органа (ВО) входят логические элементы И, ИЛИ. Первый (прямой) вход логического элемента И подключён ко второму входу ВО, а второй (инверсный) вход подключён к третьему входу ВО, а выход логического элемента И и первый вход ВО подключены к входам логического элемента ИЛИ, выход которого подключён к цепям отключения защищаемого объекта.The inputs of the generators of the effective and instantaneous values of the differential and braking signals (FDTS) are included in the secondary circuits of the CTs installed on all sides of the protected object (these CTs are not part of the protection device). The output of the generator of the effective value of the differential signal is connected to the input of the differential current cutoff (DCC), the output of which is connected to the first input of the output element (OE). The outputs of the generators of the effective values of the differential and braking signals are connected to the inputs of the sensitive current element (SCE), in which the latter are compared. In this case, the FDTS selects the largest current from the modules of all sides of the protected object and assigns the designation to the complex of this current The sum of the remaining currents is denoted as . The value of the braking current depends on the angle between the specified vectors. The output of the WHAT is connected to the second input of the output element. The outputs of the generators of instantaneous values of the differential and braking signals are connected to the inputs of the blocking element for external short circuits (BO), the output of which is connected to the third input of the output element. The output element (OE) includes the logical elements AND, OR. The first (direct) input of the logical element AND is connected to the second input of the BO, and the second (inverse) input is connected to the third input of the BO, and the output of the logical element AND and the first input of the BO are connected to the inputs of the logical element OR, the output of which is connected to the shutdown circuits of the protected object.
Недостатком прототипа является возможность недопустимого замедления в срабатывании при переходе внешнего КЗ в зону действия защиты, что объясняется следующим. В случае внешнего КЗ с наличием в токе повреждения апериодической составляющей может произойти насыщение магнитопровода ТТ, по которому проходит суммарный ток КЗ. При этом срабатывает блокирующий орган (БО) и запрещает срабатывание защиты на время, превышающее установленное директивными материалами [Стандарт организации ПАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-29.120.70.241-2017 Технические требования к микропроцессорным устройствам РЗА. Стандарт организации. Дата введения: 28.02.2017] допустимое время срабатывания защиты, равное 60 мс.The disadvantage of the prototype is the possibility of an unacceptable delay in response when an external short circuit passes into the protection zone, which is explained by the following. In the case of an external short circuit with an aperiodic component in the fault current, saturation of the CT magnetic circuit, through which the total short circuit current passes, may occur. In this case, the blocking element (BO) is triggered and prohibits the protection from operating for a time exceeding the time established by the directives [Standard of the organization of PJSC FGC UES STO 56947007-29.120.70.241-2017 Technical requirements for microprocessor-based relay protection and automation devices. Organization standard. Date of introduction: 28.02.2017] permissible protection response time equal to 60 ms.
Актуальность заявляемого изобретения заключается в том, что результатом замедления в срабатывании устройства защиты может явиться нарушение устойчивости электроснабжения приёмников электрической энергии и возгорание защищаемого объекта со значительным экономическим ущербом.The relevance of the claimed invention lies in the fact that the result of a delay in the operation of the protection device may be a disruption in the stability of the power supply to the receivers of electrical energy and a fire in the protected object with significant economic damage.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении быстродействия ДЗТ при переходе внешнего КЗ в зону действия защиты. The technical result of the claimed invention consists in increasing the speed of the DZT response when an external short circuit passes into the protection zone.
Технический результат заявляемого изобретения достигается устройством дифференциальной защиты трансформаторов, содержащим формирователь действующих значений дифференциального и тормозного сигналов, а также мгновенных значений указанных сигналов, дифференциальную токовую отсечку, чувствительный токовый орган, выполненный с возможностью сравнения действующих значений первой гармоники дифференциального и тормозного сигналов, блокирующий орган при внешних КЗ и выходной орган, выполненный с возможностью подключения к цепям отключения защищаемого объекта, при этом вход дифференциальной токовой отсечки подключён к первому выходу формирователя действующих значений дифференциального и тормозного сигналов, а также мгновенных значений указанных сигналов, а выход дифференциальной токовой отсечки подключён к первому входу выходного органа, первый и второй входы чувствительного токового органа подключены, соответственно, к первому и второму выходам формирователя действующих значений дифференциального и тормозного сигналов, а также мгновенных значений указанных сигналов, первый и второй входы блокирующего органа при внешних КЗ, соответственно, подключены к третьему и четвёртому выходам формирователя действующих значений дифференциального и тормозного сигналов, а также мгновенных значений указанных сигналов, выходы чувствительного токового органа и блокирующего органа при внешних КЗ подключены, соответственно, к третьему и четвёртому входам выходного органа, при этом в него дополнительно введены блок формирователей первой гармоники токов, состоящий из фильтров первой гармоники, дифференциальный пороговый орган, макси-селектор, управляемый ключ и дифференциально-фазный орган, выполненный с возможностью производить сравнение по фазе каждого из векторов первой гармоники вторичных токов трансформаторов тока, модули которых превышают заданное значение, с вектором первой гармоники вторичного тока трансформатора тока, имеющим наибольший модуль, причем вход дифференциального порогового органа подключён к первому выходу формирователя действующих значений дифференциального и тормозного сигналов, а также мгновенных значений указанных сигналов, а выход дифференциального порогового органа подключён ко второму входу выходного органа, первые выходы, входящих в состав блока фильтров первой гармоники, подключены к входам макси-селектора и входам дифференциально-фазного органа, вторые выходы блока формирователей первой гармоники токов, состоящего из фильтров первой гармоники, подключены к входам управляемого ключа и дифференциально-фазного органа, выход макси-селектора подключён к управляющему входу управляемого ключа, выход которого подключён к входу дифференциально-фазного органа, а выход дифференциально-фазного органа подключён к пятому входу выходного органа, причем выходной орган выполнен с возможностью обеспечения отключения защищаемого трансформатора при переходе внешнего КЗ в зону действия защиты.The technical result of the claimed invention is achieved by a device for differential protection of transformers, comprising a generator of effective values of differential and braking signals, as well as instantaneous values of said signals, a differential current cutoff, a sensitive current element configured to compare effective values of the first harmonic of the differential and braking signals, a blocking element in the event of external short circuits, and an output element configured to be connected to the shutdown circuits of the protected object, wherein the input of the differential current cutoff is connected to the first output of the generator of effective values of the differential and braking signals, as well as instantaneous values of said signals, and the output of the differential current cutoff is connected to the first input of the output element, the first and second inputs of the sensitive current element are connected, respectively, to the first and second outputs of the generator of effective values of the differential and braking signals, as well as instantaneous values of said signals, the first and second inputs of the blocking element in the event of external short circuits are, respectively, connected to the third and fourth outputs of the generator of effective values differential and braking signals, as well as instantaneous values of said signals, the outputs of the sensitive current element and the blocking element in the event of external short circuits are connected, respectively, to the third and fourth inputs of the output element, wherein a block of first harmonic current shapers consisting of first harmonic filters, a differential threshold element, a maxi-selector, a controlled key and a differential-phase element configured to perform a phase comparison of each of the vectors of the first harmonic of the secondary currents of the current transformers, the modules of which exceed a specified value, with the vector of the first harmonic of the secondary current of the current transformer having the largest module, are additionally introduced into it, wherein the input of the differential threshold element is connected to the first output of the shaper of the effective values of the differential and braking signals, as well as instantaneous values of said signals, and the output of the differential threshold element is connected to the second input of the output element, the first outputs included in the block of first harmonic filters are connected to the inputs of the maxi-selector and the inputs of the differential-phase element, the second outputs of the first harmonic current generator block, consisting of first harmonic filters, are connected to the inputs of the controlled switch and the differential-phase element, the output of the maxi-selector is connected to the control input of the controlled switch, the output of which is connected to the input of the differential-phase element, and the output of the differential-phase element is connected to the fifth input of the output element, wherein the output element is designed with the possibility of ensuring disconnection of the protected transformer when an external short circuit passes into the protection zone.
На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства ДЗТ.Fig. 1 shows the functional diagram of the proposed DZT device.
На фиг. 2 приведена функциональная схема дифференциально-фазного органа (ДФО).Fig. 2 shows the functional diagram of the differential phase organ (DPO).
На фиг. 3 приведена функциональная схема выходного органа (ВО) защиты.Fig. 3 shows the functional diagram of the output element (EO) of the protection.
Так как устройства ДЗТ трансформаторов выполнены отдельно по каждой фазе, то на фиг. 1–3 в качестве примера показаны элементы одной фазы предлагаемого устройства для трёхобмоточного трансформатора. Остальные фазы устроены аналогично.Since the transformer DZT devices are made separately for each phase, then in Fig. 1–3, as an example, the elements of one phase of the proposed device for a three-winding transformer are shown. The remaining phases are arranged similarly.
В состав ДЗТ входят следующие блоки: формирователь действующих значений дифференциального и тормозного сигналов, а также мгновенных значений и указанных сигналов (ФДТС) 1; блок 2 формирователей первой гармоники токов, состоящий из трех фильтров первой гармоники, соответственно, ФПГ1, ФПГ2, ФПГ3; чувствительный токовый орган (ЧТО) 3; блокирующий орган при внешних КЗ (БО) 4; дифференциальная токовая отсечка (ДТО) 5 с током срабатывания ; пороговый орган (компаратор) дифференциального тока (К) 6; выходной орган (ВО) 7; макси-селектор (MAX) 8; управляемый ключ (SW) 9; дифференциально-фазный орган (ДФО) 10.The DZT consists of the following blocks: a generator of the effective values of the differential and brake signals, as well as instantaneous values And specified signals (FDTS) 1; block 2 of the first harmonic current generators, consisting of three first harmonic filters, respectively, FPG1, FPG2, FPG3; sensitive current element (SC) 3; blocking element for external short circuits (BO) 4; differential current cutoff (DC) 5 with a tripping current ; threshold element (comparator) of differential current (K) 6; output element (VO) 7; maxi-selector (MAX) 8; controlled key (SW) 9; differential-phase element (DPO) 10.
Первый и второй входы ЧТО 3 подключены к первому и второму выходам ФДТС 1, соответственно. Первый и второй входы БО 4, соответственно, подключены к третьему и четвёртому выходам ФДТС 1. Выходы ЧТО 3 и БО 4 подключены к второму и третьему входам ВО 7, соответственно. Входы ДТО 5 и К 6 подключены к первому выходу ФДТС 1, а выходы ДТО 5 и К 6, соответственно, подключены к первому и четвёртому входам ВО 7. Первые выходы входящих в состав блока 2 фильтров первой гармоники ФПГ1, ФПГ2, ФПГ3 подключены к входам макси - селектора MAX 8 и входам ДФО 10. Вторые выходы ФПГ1, ФПГ2, ФПГ3 подключены к входам управляемого ключа SW 9 и ДФО 10. Выход макси-селектора MAX 8 подключён к управляющему входу управляемого ключа SW 9, выход которого подключён к первому входу ДФО 10. Входы 2- 4 ДФО подключены к первым выходам ФПГ1 – ФПГ3, соответственно. Входы 5 -7 ДФО подключены ко вторым выходам ФПГ1 – ФПГ3, соответственно.The first and second inputs of WHAT 3 are connected to the first and second outputs of FDTS 1, respectively. The first and second inputs of BO 4 are connected to the third and fourth outputs of FDTS 1, respectively. The outputs of WHAT 3 and BO 4 are connected to the second and third inputs of VO 7, respectively. The inputs of DTO 5 and K 6 are connected to the first output of FDTS 1, and the outputs of DTO 5 and K 6, respectively, are connected to the first and fourth inputs of VO 7. The first outputs of the first harmonic filters FPG1, FPG2, FPG3 included in block 2 are connected to the inputs of the maxi-selector MAX 8 and the inputs of DFO 10. The second outputs of FPG1, FPG2, FPG3 are connected to the inputs of the controlled switch SW 9 and DFO 10. The output of the maxi-selector MAX 8 is connected to the control input of the controlled switch SW 9, the output of which is connected to the first input of DFO 10. Inputs 2-4 of DFO are connected to the first outputs of FPG1 - FPG3, respectively. Inputs 5-7 of the DFO are connected to the second outputs of the FPG1 – FPG3, respectively.
Выход ДФО 10 подключён к пятому входу ВО 7, выход которого включён в цепи отключения выключателей защищаемого объекта.The output of DFO 10 is connected to the fifth input of VO 7, the output of which is included in the circuit for tripping the switches of the protected object.
В состав приведённой на фиг.2 функциональной схемы дифференциально-фазного органа (ДФО) 10 входят следующие элементы: блоки сравнения фаз векторов первой гармоники токов ,, 10.1, 10.2, 10.3, соответственно; компараторы модулей первой гармоники тока ,, К 10.4, К 10.5, К 10.6, соответственно; компараторы начальной фазы первой гармоники векторов тока ,, К 10.7 и К 10.10, К 10.8 и К 10.11, К 10.9 и К10.12, соответственно; логические элементы И 10.13, И 10.14, И 10.15 и логический элемент ИЛИ 10.16.The functional diagram of the differential-phase element (DPE) 10 shown in Fig. 2 includes the following elements: blocks for comparing the phases of the first harmonic current vectors , , 10.1, 10.2, 10.3, respectively; comparators of the first harmonic current modules , , K 10.4, K 10.5, K 10.6, respectively; comparators of the initial phase of the first harmonic of the current vectors , , K 10.7 and K 10.10, K 10.8 and K 10.11, K 10.9 and K10.12, respectively; logical elements AND 10.13, AND 10.14, AND 10.15 and logical element OR 10.16.
Первые входы блоков сравнения фаз векторов первой гармоники токов ,, 10.1, 10.2, 10.3 подключены к выходу управляемого ключа SW 9, а вторые входы подключены к первым выходам входящих в состав блока 2 фильтров первой гармоники ФПГ1, ФПГ2, ФПГ3. Выходы блоков сравнения фаз векторов первой гармоники токов 10.1, 10.2, 10.3 подключены, соответственно, к входам компараторов К 10.7 и К 10.10, К 10.8 и К 10.11, К 10.9 и К 10.12. Выходы указанных компараторов подключены, соответственно, к первым и вторым входам логических элементов И 10.13, 10.14, 10.15. Входы компараторов модулей первой гармоники тока,,К 10.4, К 10.5, К 10.6, соответственно, подключены к первым выходам входящих в состав блока 2 фильтров первой гармоники ФПГ1, ФПГ2, ФПГ3. Выходы компараторов К 10.4, К 10.5, К 10.6 подключены к третьим входам логических элементов И 10.13, И 10.14, И 10.15, соответственно. Выходы логических элементов И 10.13, И 10.14, И 10.15, подключены, соответственно, к первому, второму и третьему входам логического элемента ИЛИ 10.16. Выход логического элемента ИЛИ 10.16 является выходом ДФО 10 и подключен к пятому входу выходного органа ВО 7.The first inputs of the phase comparison blocks of the first harmonic current vectors , , 10.1, 10.2, 10.3 are connected to the output of the controlled switch SW 9, and the second inputs are connected to the first outputs of the first harmonic filters FPG1, FPG2, FPG3 included in block 2. The outputs of the first harmonic current vector phase comparison units 10.1, 10.2, 10.3 are connected, respectively, to the inputs of comparators K 10.7 and K 10.10, K 10.8 and K 10.11, K 10.9 and K 10.12. The outputs of the specified comparators are connected, respectively, to the first and second inputs of the AND logical elements 10.13, 10.14, 10.15. The inputs of the comparators of the first harmonic current modules , , K 10.4, K 10.5, K 10.6, respectively, are connected to the first outputs of the first harmonic filters FPG1, FPG2, FPG3 included in block 2. The outputs of comparators K 10.4, K 10.5, K 10.6 are connected to the third inputs of logical elements AND 10.13, AND 10.14, AND 10.15, respectively. The outputs of logical elements AND 10.13, AND 10.14, AND 10.15 are connected, respectively, to the first, second and third inputs of logical element OR 10.16. The output of logical element OR 10.16 is the output of DFO 10 and is connected to the fifth input of output element VO 7.
В состав приведённой на фиг.3 функциональной схемы выходного органа ВО 7 входят следующие элементы: логический элемент И1 7.1, логический элемент И2 7.2, логический элемент ИЛИ 7.3.The functional diagram of the output element VO 7 shown in Fig. 3 includes the following elements: logical element AND1 7.1, logical element AND2 7.2, logical element OR 7.3.
К первому входу ВО 7 и, соответственно, к первому входу логического элемента ИЛИ 7.3 подключён выход дифференциальной токовой отсечки ДТО 5. Ко второму входу ВО 7 и, соответственно, к прямому входу логического элемента И1 7.1 подключён выход ЧТО 3, а к третьему входу ВО 7 и, соответственно, к инверсному входу логического элемента И1 7.1 подключён выход блокирующего органа при внешних КЗ БО 4. Выход БО 4 также подключён к прямому входу дополнительно введённого логического элемента И2 7.2. К четвёртому входу ВО 7 и, соответственно, к второму входу логического элемента И2 7.2 подключён выход дополнительно введённого порогового органа (компаратора) дифференциального тока К 6. Выход дополнительно введённого дифференциально-фазного органа ДФО 10 подключён к пятому входу ВО 7 и, соответственно, к инверсному входу логического элемента И2 7.2. Выходы логических элементов И1 7.1 и И2 7.2 подключены к входам логического элемента ИЛИ 7.3, выход которого является выходом ВО 7 и подключён к цепям отключения выключателей защищаемого объекта.The output of the differential current cutoff device DTO 5 is connected to the first input of VO 7 and, accordingly, to the first input of the logical element OR 7.3. The output of WHAT 3 is connected to the second input of VO 7 and, accordingly, to the direct input of the logical element AND1 7.1, and the output of the blocking element for external short circuits BO 4 is connected to the third input of VO 7 and, accordingly, to the inverse input of the logical element AND1 7.1. The output of BO 4 is also connected to the direct input of the additionally introduced logical element AND2 7.2. The output of the additionally introduced threshold element (comparator) of differential current K 6 is connected to the fourth input of VO 7 and, accordingly, to the second input of the logical element I2 7.2. The output of the additionally introduced differential-phase element DFO 10 is connected to the fifth input of VO 7 and, accordingly, to the inverse input of the logical element I2 7.2. The outputs of the logical elements I1 7.1 and I2 7.2 are connected to the inputs of the logical element OR 7.3, the output of which is the output of VO 7 and is connected to the trip circuits of the switches of the protected object.
Элементы и блоки, входящие в состав предлагаемого устройства, могут быть реализованы, например, в микроэлектронных и микропроцессорных устройствах релейной защиты трансформаторов и автотрансформаторов, выпускаемых различными фирмами России (ООО НПП «ЭКРА», ООО НПП «Релематика», ЗАО «РАДИУС-Автоматика» и др.), а также за рубежом.The elements and blocks included in the proposed device can be implemented, for example, in microelectronic and microprocessor devices for relay protection of transformers and autotransformers manufactured by various Russian companies (OOO NPP EKRA, OOO NPP Relematika, ZAO RADIUS-Avtomatika, etc.), as well as abroad.
Рассмотрим работу предлагаемого устройства на примере трёхобмоточного трансформатора. На входы устройства подаются предварительно выровненные по модулю и фазе вторичные токи ТТ, установленных на всех сторонах защищаемого объекта (указанные ТТ не входят в состав устройства). С целью упрощения средства для выравнивания вторичных токов ТТ на фиг.1 не показаны. Выровненные по модулю и фазе вторичные токи ТТ обозначены как , , , где цифры 1, 2, 3 относятся к сторонам высшего, среднего и низшего напряжений объекта защиты, соответственно. Значки означают, что токи выровнены по модулю и фазе.Let us consider the operation of the proposed device using a three-winding transformer as an example. The secondary currents of the CTs, pre-aligned by modulus and phase, installed on all sides of the protected object are fed to the inputs of the device (these CTs are not part of the device). For the purpose of simplification, the means for aligning the secondary currents of the CTs are not shown in Fig. 1. The secondary currents of the CTs, aligned by modulus and phase, are designated as , , , where the numbers 1, 2, 3 refer to the high, medium and low voltage sides of the protected object, respectively. Icons mean that the currents are aligned in magnitude and phase.
Вторичные токи ТТ , , подаются на входы следующих блоков:Secondary currents of CT , , are fed to the inputs of the following blocks:
– формирователя действующих значений дифференциального и тормозного сигналов, а также мгновенных значений и указанных сигналов ФДТС 1;- generator of effective values of differential and brake signals, as well as instantaneous values And specified signals of FDTS 1;
– блока 2 формирователей первой гармоники токов, состоящем из фильтров первой гармоники ФПГ1, ФПГ2, ФПГ3.– block 2 of first harmonic current shapers, consisting of first harmonic filters FPG1, FPG2, FPG3.
На первый и второй выходы ФДТС 1 выдаются действующие значения дифференциального и тормозного тока, соответственно. На третий и четвёртый выходы ФДТС 1 выдаются мгновенные значения дифференциального тока и тормозного тока , соответственно. На первые и вторые выходы входящих в состав блока 2 фильтров первой гармоники ФПГ1, ФПГ2, ФПГ3 выдаются, соответственно, действующие значения первых гармоник ,,и комплексные значения (векторы) ,, вторичных токов ТТ1, ТТ2 и ТТ3 (на фиг.1 не показаны).The first and second outputs of FDTS 1 are supplied with the effective values of the differential and braking current , respectively. The third and fourth outputs of FDTS 1 output instantaneous values of the differential current and braking current , respectively. The first and second outputs of the first harmonic filters FPG1, FPG2, FPG3 included in block 2 output the effective values of the first harmonics, respectively. , , and complex values (vectors) , , secondary currents TT1, TT2 and TT3 (not shown in Fig. 1).
На входы ЧТО 3 подаются действующие значения дифференциального и тормозного сигналов, соответственно. При срабатывании ЧТО 3 логическая единица с его выхода подаётся на второй вход ВО 7. На входы БО 4 подаются мгновенные значения дифференциального и тормозного сигналов. При срабатывании БО 4 логическая единица с его выхода подаётся на третий вход ВО 7.The effective values of the differential are fed to the inputs of WHAT 3 and brake signals, respectively. When the THAT 3 is triggered, the logical one from its output is fed to the second input of the BO 7. The instantaneous values of the differential are fed to the inputs of the BO 4. and brake signals. When BO 4 is triggered, a logical one from its output is fed to the third input VO 7.
На входы дифференциальной токовой отсечки ДТО 5 и дифференциального порогового органа (компаратора) К 6 подаётся действующее значение дифференциального сигнала. При срабатывании ДТО 5 и К 6 логические единицы с их выходов подаются на первый и четвёртый входы ВО 7, соответственно.The effective value of the differential current is fed to the inputs of the differential current cutoff DTO 5 and the differential threshold element (comparator) K 6 signal. When DTO 5 and K 6 are triggered, logical ones from their outputs are fed to the first and fourth inputs of VO 7, respectively.
Необходимость введения в состав устройства дополнительного блока ДФО 10 объясняется следующим.The need to introduce an additional DFO 10 unit into the device is explained by the following.
Даже при значительном насыщении магнитопроводов ТТ их угловая погрешность по первой гармонике не превышает 90°. Поэтому фазовый сдвиг между векторами первой гармоники вторичных токов ТТ, модули которых превышают значение тока нагрузочного режима, является надёжным признаком распознавания нахождения точки КЗ в зоне или вне зоны действия устройства защиты.Even with significant saturation of the CT magnetic circuits, their angular error for the first harmonic does not exceed 90°. Therefore, the phase shift between the vectors of the first harmonic of the CT secondary currents, the modules of which exceed the value of the load mode current, is a reliable indicator of the recognition of the location of the short-circuit point in the zone or outside the zone of action of the protection device.
В устройствах релейной защиты часто используется способ сравнения фаз токов, заключающийся в выделении вектора тока , имеющий наибольший модуль и сравнении с ним по фазе суммы векторов остальных токов . В случае внешнего КЗ без насыщения ТТ наибольший модуль имеет вектор тока стороны трансформатора, на которой возникло повреждение. Векторы токов остальных сторон трансформатора имеют фазовый сдвиг относительно вектора , превышающий 90°. ДТЗ не срабатывает.In relay protection devices, a method of comparing current phases is often used, which consists of isolating the current vector , which has the largest modulus and is compared with it in phase of the sum of the vectors of the remaining currents . In the case of an external short circuit without CT saturation, the current vector of the transformer side on which the fault occurred has the largest modulus. The current vectors of the other sides of the transformer have a phase shift relative to the vector , exceeding 90°. The TDZ does not operate.
Однако указанный способ имеет недостаток, проявляющийся при глубоком насыщении ТТ, по которому проходит суммарный ток внешнего КЗ. В этих условиях при насыщении ТТ модуль вектора вторичного тока этого ТТ существенным образом уменьшается. Тогда максимальный модуль может иметь вектор любого из вторичных токов ТТ, который принимается в качестве В результате вектор вторичного тока насыщенного ТТ, по которому проходит суммарный ток внешнего КЗ, входит в сумму векторов остальных токов и оказывает незначительное влияние на направление вектора тока . Фазовый сдвиг между векторами и не превышает ± 90° и защита принимает ошибочное решение о нахождении КЗ в зоне действия.However, this method has a drawback that manifests itself in the case of deep saturation of the CT through which the total current of the external short circuit passes. Under these conditions, when the CT is saturated, the modulus of the secondary current vector of this CT decreases significantly. Then the maximum modulus can have the vector of any of the secondary currents of the CT, which is taken as As a result, the vector of the secondary current of the saturated CT, through which the total current of the external short circuit passes, is included in the sum of the vectors of the remaining currents and has little effect on the direction of the current vector . Phase shift between vectors And does not exceed ± 90° and the protection makes an erroneous decision about the presence of a short circuit in the coverage area.
Указанный недостаток устраняется при сравнении по фазе вектора вторичного тока ТТ , имеющего наибольший модуль (опорный вектор), с каждым из остальных векторов, модули которых превышают заданное значение. При фазовом сдвиге хотя бы одного из остальных векторов относительно опорного вектора, превышающем ± 90°, действие защиты блокируется.The indicated drawback is eliminated by comparing the phase of the CT secondary current vector. , which has the largest modulus (reference vector), with each of the other vectors whose moduli exceed a given value. If the phase shift of at least one of the other vectors relative to the reference vector exceeds ± 90°, the protection action is blocked.
Выделение вектора тока , имеющего наибольший модуль, осуществляется дополнительно введёнными макси-селектором MAX 8 и управляемым ключом SW 9. На входы макси-селектора MAX 8 подаются сигналы ,,с первых выходов, входящих в состав блока 2 ФПГ1, ФПГ2, ФПГ3. На выходе MAX 8 формируется сигнал nmax , указывающий номер ТТ, вектор первой гармоники вторичного тока которого имеет максимальный модуль. Выход макси-селектора MAX 8 подключён к управляющему входу управляемого ключа SW 9. Благодаря этому на выходе управляемого ключа SW 9 возникает сигнал, соответствующий вектору Выход SW 9 подключён к входу дополнительно введённого дифференциально-фазного органа ДФО 10. В результате на вход ДФО 10 подаётся вектор тока , с которым сравниваются по фазе векторы первой гармоники вторичных токов всех ТТ рассматриваемой фазы ДЗТ.Current vector extraction , which has the largest module, is carried out by additionally introduced maxi-selector MAX 8 and controlled key SW 9. Signals are fed to the inputs of maxi-selector MAX 8 , , from the first outputs included in block 2 FPG1, FPG2, FPG3. At the output MAX 8, a signal n max is generated, indicating the CT number, the vector of the first harmonic of the secondary current of which has the maximum modulus. The output of the maxi-selector MAX 8 is connected to the control input of the controlled switch SW 9. Due to this, a signal corresponding to the vector appears at the output of the controlled switch SW 9 Output SW 9 is connected to the input of the additionally introduced differential-phase element DFO 10. As a result, the current vector is fed to the input of DFO 10 , with which the phase vectors of the first harmonic of the secondary currents of all CTs of the considered phase of the DZT are compared.
Входными сигналами дифференциально-фазного органа ДФО 10 (фиг.2) являются получаемый на выходе управляемого ключа SW 9 опорный вектор первой гармоники тока , имеющий наибольший модуль, а также получаемые на выходе блока 2 формирователей первой гармоники токов, состоящего из фильтров первой гармоники ФПГ1, ФПГ2, ФПГ3, векторы , , первой гармоники вторичных токов ТТ и модули указанных векторов ,,. Сравнение векторов тока по фазе осуществляют блоки сравнения фаз векторов первой гармоники токов 10.1, 10.2, 10.3.The input signals of the differential-phase element DFO 10 (Fig. 2) are the reference vector of the first harmonic of the current obtained at the output of the controlled switch SW 9 , having the largest modulus , as well as the vectors obtained at the output of block 2 of the first harmonic current shapers, consisting of the first harmonic filters FPG1, FPG2, FPG3 , , the first harmonic of the secondary currents of the CT and the modules of the specified vectors , , . Comparison of current vectors by phase is carried out by blocks for comparing phases of vectors of the first harmonic of currents 10.1, 10.2, 10.3.
Пороги срабатывания компараторов модулей векторов тока К 10.4, К 10.5, К 10.6, соответственно , превышают значения токов нагрузочных режимов. Сигналы с выходов указанных компараторов подаются на третьи входы логических элементов И 10.13, И 10.14, И 10.15.The response thresholds of the comparators of the current vector modules are K 10.4, K 10.5, K 10.6, respectively. , exceed the values of the load mode currents. The signals from the outputs of the specified comparators are fed to the third inputs of the logical elements AND 10.13, AND 10.14, AND 10.15.
Контроль нахождения векторов вторичных токов ТТ в зоне действия защиты по минимальному значению угла блокировки обеспечивают компараторы К 10.7, К 10.8, К 10.9, реагирующие на превышение фазовыми сдвигами значений , соответственно. Контроль нахождения векторов вторичных токов ТТ в зоне действия защиты по максимальному значению угла блокировки обеспечивают компараторы К 10.10, К 10.11, К 10.12, реагирующие, соответственно, на не превышение фазовыми сдвигами значений . Выходные сигналы указанных компараторов подаются, соответственно, на первые и вторые входы логических элементов И 10.13, И 10.14, И 10.15. Выходные сигналы указанных элементов подаются на входы логического элемента ИЛИ 10.16, выход которого является выходом ДФО 10.Comparators K 10.7, K 10.8, K 10.9, which respond to phase shifts exceeding the values, ensure control of the location of the vectors of secondary currents of the CT in the protection zone according to the minimum value of the blocking angle. , respectively. Monitoring of the location of the CT secondary current vectors in the protection zone according to the maximum value of the blocking angle is provided by comparators K 10.10, K 10.11, K 10.12, which react, respectively, to the phase shifts not exceeding the values . The output signals of the specified comparators are fed, respectively, to the first and second inputs of the logical elements AND 10.13, AND 10.14, AND 10.15. The output signals of the specified elements are fed to the inputs of the logical element OR 10.16, the output of which is the output of the DFO 10.
Логическая единица на выходе элемента ИЛИ 10.16 появляется, если хотя бы один из векторов первой гармоники вторичного тока ТТ, модуль которого превышает значения уровня тока нагрузочного режима, имеет относительно опорного вектора фазовый сдвиг, превышающий значение угла блокировки защиты, находящегося между минимальным и максимальным значениями фазового сдвига.A logical one at the output of the OR element 10.16 appears if at least one of the vectors of the first harmonic of the secondary current of the CT, the modulus of which exceeds the values of the current level of the load mode, has a phase shift relative to the reference vector that exceeds the value of the protection blocking angle, which is between the minimum and maximum values of the phase shift.
На входы ВО 7 (фиг. 3) подаются следующие сигналы:The following signals are fed to the inputs of VO 7 (Fig. 3):
– на первый вход и, соответственно, на первый вход логического элемента ИЛИ 7.3 подаётся сигнал с выхода дифференциальной токовой отсечки ДТО 5;– a signal from the output of the differential current cut-off device DTO 5 is fed to the first input and, accordingly, to the first input of the OR logical element 7.3;
– на второй вход – с выхода ЧТО 3 и, соответственно, на первый вход логического элемента И1 7.1;– to the second input – from the output WHAT 3 and, accordingly, to the first input of the logical element AND1 7.1;
– на третий вход – с выхода БО 4 и, соответственно, на второй (инверсный) вход логического элемента И1 7.1, а также на первый вход логического элемента И2 7.2;– to the third input – from the output of BO 4 and, accordingly, to the second (inverse) input of the logical element AND1 7.1, as well as to the first input of the logical element AND2 7.2;
– на четвёртый вход – с выхода К 6 и, соответственно, на второй вход логического элемента И2 7.2;– to the fourth input – from the output K 6 and, accordingly, to the second input of the logical element I2 7.2;
– на пятый вход – с выхода ДФО 10 и, соответственно, на третий (инверсный) вход логического элемента И2 7.2.– to the fifth input – from the output of DFO 10 and, accordingly, to the third (inverse) input of the logical element И2 7.2.
Выходной орган ВО 7 работает следующим образом.The output organ VO 7 operates as follows.
В случае КЗ на стороне высшего напряжения защищаемого объекта в зоне действия ДЗТ срабатывает дифференциальная отсечка ДТО 5 и через логическую схему ИЛИ 7.3 действует на отключение защищаемого объекта от питающей сети.In the event of a short circuit on the high-voltage side of the protected object in the zone of action of the DZT, the differential cut-off device DTO 5 is triggered and, through the logical circuit OR 7.3, acts to disconnect the protected object from the power supply network.
В случае КЗ в зоне действия на стороне среднего или низшего напряжения объекта защиты значение тока КЗ недостаточно для срабатывания ДТО 5. Срабатывает ЧТО 3. Так как мгновенные значения дифференциального и тормозного сигналов появляются практически одновременно, то блокирующий орган БО 4, основанный на принципе детектора насыщения, не срабатывает. На выходе логического элемента И1 7.1, возникает логическая единица, которая поступает на второй вход ИЛИ 7.3. Защищаемый объект отключается от питающей сети.In the event of a short circuit in the coverage area on the medium or low voltage side of the protected object, the short circuit current value is insufficient to trigger DTO 5. CHTO 3 is triggered. Since the instantaneous values differential and brake signals appear almost simultaneously, then the blocking element BO 4, based on the principle of the saturation detector, does not operate. At the output of the logical element AND1 7.1, a logical unit appears, which enters the second input OR 7.3. The protected object is disconnected from the power supply network.
При возникновении внешнего КЗ мгновенные значения тормозного сигнала появляются раньше, чем мгновенные значения дифференциального сигнала , поэтому срабатывает блокирующий орган БО 4 и запрещается срабатывание защиты на заданное время, например, на 150 мс. По этой причине действие защиты при переходе внешнего КЗ в зону действия защиты оказывается заблокированным на указанное время.When an external short circuit occurs, the instantaneous values of the brake signal appear earlier than instantaneous values differential signal , therefore the blocking organ BO 4 is triggered and the protection is prohibited to operate for a specified time, for example, for 150 ms. For this reason, the protection action when an external short circuit passes into the protection zone is blocked for the specified time.
При переходе внешнего КЗ в зону действия ДЗТ на выходе ДФО 10 возникает логический нуль. Тогда при сработавших БО 4 и К 6 на выходе И2 7.2 и, соответственно, ИЛИ 7.3 возникает логическая единица. Защищаемый объект отключается от питающей сети.When an external short circuit passes into the zone of action of the DZT, a logical zero appears at the output of the DFO 10. Then, when BO 4 and K 6 are triggered, a logical one appears at the output of I2 7.2 and, accordingly, OR 7.3. The protected object is disconnected from the power supply network.
Таким образом, срабатывание ДЗТ при переходе внешнего КЗ в защищаемую зону достигнуто совместным использованием предлагаемого дифференциально-фазного органа ДФО 10, порогового дифференциального органа К 6 и усовершенствованного выходного органа ВО.Thus, the operation of the DZT when an external short circuit passes into the protected zone is achieved by the combined use of the proposed differential-phase element DFO 10, the threshold differential element K 6 and the improved output element VO.
Совокупность дополнительно введённых ДФО 10, порогового органа (компаратора) дифференциального тока К 6, а также усовершенствованного выходного органа ВО 7 позволяет решить задачу заявляемого изобретения: обеспечить повышение быстродействия ДЗТ при переходе внешнего КЗ в зону действия защиты.The combination of additionally introduced DFO 10, threshold element (comparator) of differential current K 6, as well as improved output element VO 7 allows solving the problem of the claimed invention: ensuring an increase in the speed of response of the DZT when an external short circuit passes into the protection zone.
В нормальном установившемся режиме работы электроустановки имеет место баланс токов, втекающих в ДЗТ и вытекающих из них. Дифференциальный сигнал недостаточен для срабатывания ЧТО 3.In the normal steady-state mode of operation of the electrical installation, there is a balance of currents flowing into and out of the DZT. The differential signal is insufficient to trigger WHAT 3.
В переходном режиме КЗ в зоне действия ДЗТ срабатывают ДТО 5 или ЧТО 3. Блокирующий орган при внешних КЗ БО 4 не срабатывает, поэтому на выходах логических элементов И1 7.1 и ИЛИ 7.3 (фиг.3) появляются логические единицы. ДЗТ срабатывает.In the transient mode of short circuit in the zone of action of the DZT, DTO 5 or CHTO 3 are triggered. The blocking element for external short circuits BO 4 does not operate, therefore logical ones appear at the outputs of the logical elements AND1 7.1 and OR 7.3 (Fig. 3). The DZT is triggered.
В переходном режиме КЗ вне зоны действия ДЗТ с насыщением магнитопровода ТТ срабатывает блокирующий орган при внешнем КЗ БО 4, реализующий известный принцип детектора насыщения ТТ. На выходе логического элемента И1 7.1 имеется логический нуль. Дифференциально-фазный орган ДФО 10 срабатывает, так как хотя бы один из векторов ,, находится в зоне блокировки защиты. На выходе логического элемента И2 7.2 также имеется логический нуль. ДЗТ не срабатывает.In the transient mode of a short circuit outside the zone of action of the DZT with saturation of the magnetic circuit of the CT, the blocking element at an external short circuit BO 4 is triggered, implementing the known principle of the CT saturation detector. At the output of the logical element I1 7.1 there is a logical zero. The differential-phase element DFO 10 is triggered, since at least one of the vectors , , is in the protection blocking zone. There is also a logical zero at the output of the logic element I2 7.2. The DZT does not operate.
При внешнем КЗ действия ДЗТ заблокировано блокирующим органом БО 4. При переходе внешнего КЗ в зону действия на выходе ДФО 10 возникает логический нуль. Тогда при сработавших БО 4 и К 6 на выходе И2 7.2 и, соответственно, ИЛИ 7.3 возникает логическая единица. Защищаемый объект без замедления отключается от питающей сети.In case of external short circuit, the actions of the DZT are blocked by the blocking element BO 4. When the external short circuit passes into the action zone, a logical zero appears at the output of DFO 10. Then, when BO 4 and K 6 are triggered, a logical one appears at the output of I2 7.2 and, accordingly, OR 7.3. The protected object is disconnected from the power supply network without delay.
Предлагаемое устройство ДЗТ обладает следующей совокупностью свойств, которую не имеют известные устройства: The proposed DZT device has the following set of properties that known devices do not have:
1 Быстродействие и чувствительность при КЗ в зоне действия, обеспечиваемые наличием дифференциальной токовой отсечки ДТО 5 и ЧТО 3.1 Speed of response and sensitivity during short circuits in the coverage area, ensured by the presence of differential current cut-off DTO 5 and CHTO 3.
2 Несрабатывание при внешних КЗ с наличием апериодической составляющей в токе, сопровождающихся глубоким насыщением ТТ, обеспечиваемое наличием БО 4.2 Failure to operate during external short circuits with the presence of an aperiodic component in the current, accompanied by deep saturation of the CT, ensured by the presence of BO 4.
3 Повышенное быстродействие ДЗТ при переходе внешнего КЗ в зону действия с наличием в первичных токах ТТ апериодической составляющей, сопровождающемся глубоким насыщением магнитопроводов ТТ, благодаря совместному действию К 6, БО 4 и ДФО 10.3 Increased response speed of the DZT when an external short circuit passes into the zone of action with the presence of an aperiodic component in the primary currents of the CT, accompanied by deep saturation of the magnetic circuits of the CT, due to the combined action of K 6, BO 4 and DFO 10.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2829990C1 true RU2829990C1 (en) | 2024-11-11 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2340062C1 (en) * | 2007-05-14 | 2008-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Method of formation and adjustment of transformer and autotransformer differential current protection |
| RU2497256C1 (en) * | 2012-06-07 | 2013-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Device for differential protection of power transformer |
| RU150530U1 (en) * | 2013-05-07 | 2015-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Центр реле и автоматики" | TRANSFORMER DIFFERENTIAL PROTECTION UNIT |
| CN106451354A (en) * | 2016-11-07 | 2017-02-22 | 上海思源弘瑞自动化有限公司 | Transformer differential protection method and device |
| WO2019242716A1 (en) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 许继集团有限公司 | Differential protection method and device for ultra-high voltage transformer |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2340062C1 (en) * | 2007-05-14 | 2008-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Method of formation and adjustment of transformer and autotransformer differential current protection |
| RU2497256C1 (en) * | 2012-06-07 | 2013-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Device for differential protection of power transformer |
| RU150530U1 (en) * | 2013-05-07 | 2015-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Центр реле и автоматики" | TRANSFORMER DIFFERENTIAL PROTECTION UNIT |
| CN106451354A (en) * | 2016-11-07 | 2017-02-22 | 上海思源弘瑞自动化有限公司 | Transformer differential protection method and device |
| WO2019242716A1 (en) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 许继集团有限公司 | Differential protection method and device for ultra-high voltage transformer |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Шкаф защиты трансформатора типа ШЭ2607 041. Руководство по эксплуатации ЭКРА.656453.031 РЭ, ООО НПП "ЭКРА", 2020. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101421564B1 (en) | Electrical leakage detection apparatus with unexpected motion blocking function | |
| US4502086A (en) | Differential protective relay | |
| EP1929602B1 (en) | Method and system for fault detection in electrical power devices | |
| KR940002918B1 (en) | Differential relay for transformer protection with accelerator | |
| JP4199065B2 (en) | Protective relay device | |
| EP0637865B1 (en) | Transformer differential relay | |
| RU2829990C1 (en) | Transformer differential protection device | |
| US4819119A (en) | Faulted phase selector for single pole tripping and reclosing schemes | |
| Ngema et al. | A new technique for improvement differential relay performance in power transformers | |
| Wilson et al. | Detecting open phase conductors | |
| Jogaib et al. | Autotransformer Protection Case Studies, Going Above and Beyond the Traditional Cookbook | |
| Dusang | A ground fault protection method for ungrounded systems | |
| Sairam et al. | Multi-functional Relay for Enhanced Power System Security | |
| RU2824750C1 (en) | Method of differential relay protection, including for transient modes accompanied by saturation of measuring current transformers (versions) | |
| US12166340B2 (en) | Method and system for detecting faults in a low voltage three-phase network | |
| RU195895U1 (en) | BODY FOR RELAYING RELAY PROTECTION DEVICES AGAINST NON-SELECTIVE ACTIONS IN TRANSITION MODES AT CURRENT SATURATION OF CURRENT TRANSFORMERS IN UNDAMAGED PHASES | |
| CN112260224B (en) | Overcurrent protection device and method suitable for integrated CT (computed tomography) protection | |
| Zhang et al. | Implementation of a new algorithm to detect turn-to-turn faults in shunt reactors and identify the faulted phase | |
| EP3547476B1 (en) | Overvoltage protection device of variable speed power generation system | |
| Wang et al. | A sensitive line differential protection solution for high impedance fault detection | |
| Dasgupta | Switch-on-to-fault scheme for transmission line protection | |
| Verma et al. | Microprocessor-based comprehensive relaying scheme for power transformer protection | |
| Reddy et al. | Implementation and performance evaluation of Bi-Pole HVDC protection system using a real time digital simulator (RTDS) | |
| Sugimoto et al. | Fault current limiting system for 500‐kV power systems | |
| SU1169072A1 (en) | Device for short-circuit protection of three-phase reactor |