×
13.02.2018
218.016.256e

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИТКОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКАХ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА С ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ БЕЗ ВОЗБУЖДЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты силовых трансформаторов, и может быть использовано для определения витковых замыканий в обмотках силовых трансформаторов напряжением 10/0,4 кВ и 6/0,4 кВ с переключением без возбуждения. Технический результат состоит в повышении чувствительности к межвитковым замыканиям и исключении влияния высших гармоник. Устройство содержит включенные в рассечку фаз силовой цепи трехфазной сети, подключенной к электроустановке, трансформаторы тока, соединенные между собой по схеме треугольника по числу сторон электроустановки, образующие дифференциальную схему защиты, токовые цепи и дифференциальное реле с первой и второй уравнительными и дифференциальной обмотками, расположенными на одном стержне магнитопровода и соединенными между собой. Полярные выводы трансформаторов тока разных фаз и сторон электроустановки подключены к одному дифференциальному реле. Для определения межвиткового замыкания в обмотках на автотрансформаторе предусмотрены выводы обмотки, имеющие соответствующую цифровую маркировку по числу ступеней переключателя без возбуждения силового трансформатора и позволяющие увеличивать или уменьшать коэффициент трансформации автотрансформатора в зависимости от ступени переключателя без возбуждения силового трансформатора. На выводах по числу фаз трансформатора установлены накладки переключения витков регулируемой обмотки, каждая из которых представляет собой металлическую пластину сечением не менее 2,5 мм, прикрепленную одним концом к клемме диэлектрической пластины, а другим концом - к одному из выводов регулируемой обмотки автотрансформатора, расположенного на той же диэлектрической пластине. Фиксация накладки осуществляется на выводах автотрансформатора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее техническое решение относится к области электротехники, а именно к устройствам защиты силовых трансформаторов, и может быть использовано для определения витковых замыканий в обмотках силовых трансформаторов напряжением 10/0,4 кВ и 6/0,4 кВ с переключением без возбуждения (ПБВ).

Областью применения является защита силовых трансформаторов напряжением 10/0,4 и 6/0,4 кВ, эксплуатируемых в электрических сетях.

В качестве аналога, с точки зрения конструктивного исполнения, рассматривается электромагнитное реле дифференциальной защиты РНТ-565 [Н.В. Чернобровов., В.А. Семенов. Релейная защита энергетических систем. – М.: Энергоатомиздат, 1998. - 800 с.]. Реле дифференциальное без торможения, серии РНТ-565, состоящее из трехстержневого с глубоким насыщением трансформатора и исполнительного органа (реле типа РТ-40/0,2). Трансформатор имеет три первичные обмотки (рабочую и две уравнительные обмотки), одну вторичную и одну короткозамкнутую обмотку. Первичные обмотки включаются в токовые цепи релейной защиты, а вторичная обмотка питает исполнительный орган. Короткозамкнутая обмотка уменьшает трансформацию периодической составляющей тока в исполнительный орган. Ток срабатывания реле РНТ-565 регулируется изменением числа витков первичных обмоток. Токи, поступающие в первичные обмотки реле, трансформируются во вторичную обмотку, и при достижении уставки исполнительный орган срабатывает.

Основными недостатками аналога являются его узкое предназначение для дифференциальной защиты только одной фазы трансформатора; нечувствительность к межвитковым замыканиям в обмотках; при изменении коэффициента трансформации силового трансформатора (после переключения ступени ПБВ) отсутствие возможности осуществлять подстройку реле в процессе эксплуатации трансформатора.

Также из существующего уровня техники известно устройство - блок реле ДЗ-2, включающее в себя три реле сопротивления [А.П. Удрис. Панель релейной защиты ЭПЗ-1636 для ВЛ-110-220 кВ. - М.: НТФ «Энергопрогресс, 2000. - 100 с.]. Реле сопротивления, состоящее из исполнительного органа, тормозного и рабочего контуров, трансформатора напряжения, трансреактора тормозного и рабочего контуров, трансреактора подпитки и контура подпитки. Трансреактор тормозного и рабочего контура имеет две первичные и две вторичные обмотки. Первичные обмотки подключаются к вторичным цепям трансформаторов тока. Первичные обмотки имеют три отвода. Регулировка тока точной работы осуществляется ступенчато изменением числа витков первичных обмоток трансреактора тормозного и рабочего контура. Регулировка осуществляется путем соединения вторичной обмотки трансформаторов тока с одним из отводов с помощью металлической накладки.

Недостатком таких реле является их узкое предназначение для дистанционной защиты ВЛ-110-220 кВ и невозможность использования в схемах дифференциальных защит трансформаторов.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для дифференциального фильтра токов обратной последовательности трехфазной электрической установки (патент RU 2137277 МПК H02H 3/347, H02H 3/34). Дифференциальный фильтр токов обратной последовательности трехфазной электрической установки содержит включенные в рассечку фаз силовой цепи трехфазной сети, подключенной к электроустановке, трансформаторы тока, соединенные между собой по схеме треугольника по числу сторон электроустановки, образующие дифференциальную схему защиты, токовые цепи и дифференциальное реле с первой и второй уравнительными и дифференциальной обмотками, расположенными на одном стержне магнитопровода и соединенными между собой, при этом полярные выводы трансформаторов тока разных фаз и сторон электроустановки подключены к одному дифференциальному реле, причем дифференциальная токовая цепь первой фазы соединена с первым выводом первой уравнительной обмотки дифференциального реле, второй фазы - с третьим выводом второй уравнительной обмотки дифференциального реле, третьей фазы - с шестым выводом дифференциальной (рабочей) обмотки дифференциального реле.

Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности выполнения оперативной подстройки реле при изменении коэффициента трансформации силового трансформатора (после переключения ступени ПБВ). Также недостатком является отсутствие отстройки устройства от тока небаланса, вызванного наличием высших гармоник тока, приводящих к ложному срабатыванию реле.

Задачами, на решение которых направлено заявляемое изобретение, являются:

1. Повышение чувствительности устройства к межвитковым замыканиям в силовых трансформаторах путем оперативной подстройки устройства после переключения ступени ПБВ и определение межвитковых замыканий в обмотках силового трансформатора на ранней стадии возникновения дефекта.

2. Исключение влияния высших гармоник на работу устройства при определении межвитковых замыканий.

Данная задача решается за счет того, что в заявляемом техническом решении, содержащем включенные в рассечку фаз силовой цепи трехфазной сети, подключенной к электроустановке, трансформаторы тока, соединенные между собой по схеме треугольника по числу сторон электроустановки, образующие дифференциальную схему защиты, токовые цепи и дифференциальное реле с первой и второй уравнительными и дифференциальной обмотками, расположенными на одном стержне магнитопровода и соединенными между собой, причем полярные выводы трансформаторов тока разных фаз и сторон электроустановки подключены к одному дифференциальному реле, в отличие от прототипа для определения межвиткового замыкания в обмотках силового трансформатора на автотрансформаторе предусмотрены выводы обмотки, имеющие соответствующую цифровую маркировку по числу ступеней ПБВ и позволяющие увеличивать или уменьшать коэффициент трансформации автотрансформатора в зависимости от ступени переключателя без возбуждения силового трансформатора, на которых по числу фаз трансформатора установлены накладки переключения витков регулируемой обмотки, каждая из которых представляет собой металлическую пластину сечением не менее 2,5 мм, прикрепленную одним концом к клемме диэлектрической пластины, а другим концом подключенную к одному из выводов регулируемой обмотки автотрансформатора, расположенного на той же диэлектрической пластине. Фиксация накладки осуществляется на выводах автотрансформатора винтовым соединением. Для исключения возникновения токов небаланса, обусловленного воздействием высших гармоник, в цепи исполнительного органа может быть использован фильтр высших гармоник. Подключение фильтра высших гармоник выполняется параллельно исполнительному органу.

Новая совокупность признаков, с наличием накладок, на выводах обмоток автотрансформаторов, позволяющих осуществлять оперативную подстройку устройства после переключения ступени ПБВ, обеспечивает достижение нового технического результата - повышение чувствительности устройства к межвитковым замыканиям в обмотках трансформатора с ПБВ по току обратной последовательности и обнаружение их на ранних стадиях возникновения. Наличие фильтра высших гармоник позволяет также повысить чувствительность работы устройства за счет исключения ложного срабатывания устройства при появлении высших гармонических составляющих тока.

Сущность изобретения поясняется фигурой, на которой изображено устройство определения витковых замыканий в обмотках силового трансформатора с ПБВ.

Устройство (фигура) содержит: фильтр высших гармоник 1, установленный параллельно в цепи исполнительного органа 3; магнитопровод 2, на котором расположен исполнительный орган 3, передающий сигнал через контакт 12 о возникновении виткового замыкания; трансформаторы тока 4 на стороне высшего напряжения (ВН) трансформатора, соединенные с накладками 6 переключения витков регулируемых обмоток автотрансформаторов 7, имеющих соответствующую цифровую маркировку по числу ступеней переключателя и позволяющих увеличивать или уменьшать коэффициент трансформации автотрансформатора в зависимости от ступени переключателя без возбуждения силового трансформатора; трансформаторы тока 5 на стороне низшего напряжения (НН) трансформатора, соединенные с автотрансформаторами 8; первая уравнительная обмотка 9, вторая уравнительная обмотка 10 и дифференциальная обмотка 11, соединенные с автотрансформаторами 7 и 8. Каждая из накладок 6, установленных по числу фаз трансформатора (фазы А, В, С), на выводах обмоток автотрансформатора, представляет собой металлическую пластину сечением 2,5 мм, прикрепленную одним концом к клемме диэлектрической пластины, другим концом подключенную к одному из выводов регулируемой обмотки автотрансформатора, расположенного на той же диэлектрической пластине. Фиксация накладки на выводах автотрансформатора осуществляется винтовым соединением.

Устройство определения витковых замыканий в обмотках силового трансформатора переключением без возбуждения (фигура) работает следующим образом: токи, протекающие по вторичным обмоткам трансформаторов тока 5 стороны НН, соединенных в треугольник, поступают на автотрансформаторы 8. Токи, протекающие по вторичным обмоткам трансформаторов тока 4 стороны ВН, соединенных в треугольник, поступают на накладки 6. Положение накладок выбирается в зависимости от ступени ПБВ силового трансформатора (на фигуре представлено пять ступеней с соответствующей маркировкой -+5; +2,5; 0; -2,5; -5). Затем токи поступают на регулируемые обмотки автотрансформаторов 7, где происходит компенсация токов, вносимых изменением ступени ПБВ, и выравнивание со вторичными токами трансформаторов тока стороны НН. Вторичные токи на выходе с обмоток автотрансформаторов 7 и 8 равны между собой по амплитуде и направлены во встречном направлении. При этом токи основной частоты 50 Гц и часть высших гармоник тока, направленных встречно, подавляются, и результирующий ток небаланса каждой цепи поступает на уравнительные 9, 10 и дифференциальную 11 обмотки реле. Поскольку уравнительные 9, 10 и дифференциальная 11 обмотки расположены на одном среднем стержне магнитопровода 2 дифференциального реле, то суммарные токи в обмотках 9, 10, 11 и магнитные потоки от них в магнитопроводе реле при любых (симметричных и несимметричных) режимах равны нулю, при этом устройство не работает.

При возникновении межвиткового замыкания (замыкания двух и более витков) в одной из фаз обмоток ВН или НН силового трансформатора со стороны питаемой обмотки ВН возрастет ток обратной последовательности, в то время как на стороне НН ток останется без изменений. Появившийся ток обратной последовательности будет трансформироваться во вторичные цепи трансформаторов тока 4 стороны ВН, последовательно поступая на регулируемые обмотки автотрансформаторов 7, через накладки переключения витков 6. Поступив на уравнительные обмотки 9, 10 и дифференциальную обмотку 11, ток будет трансформироваться в цепи исполнительного органа 3. Появившийся в исполнительном органе 3 ток будет являться током небаланса и, достигнув порога уставки, приведет к срабатыванию контакта 12 исполнительного органа 3, который передает сигнал о возникновении виткового замыкания в обмотке силового трансформатора.

В процессе эксплуатации в цепи измерения могут появиться токи высших гармоник, обусловленные работой силового трансформатора в режиме насыщения или возникающие от воздействия нелинейной нагрузки потребителей, которые могут иметь в одноименных обмотках ВН и НН силового трансформатора различную амплитуду и разное направление, что обуславливает появление тока небаланса и ложное срабатывание устройства. Для подавления токов высших гармоник параллельно исполнительному органу установлен фильтр высших гармоник 1. При изменении коэффициента трансформации силового трансформатора персонал, производящий переключения, должен накладки 6 подключить на выводы автотрансформатора 7, соответствующие положению ступени ПБВ трансформатора.

Использование устройства позволяет повысить чувствительность и выявлять витковые замыкания на ранней стадии развития дефекта, что, в свою очередь, повышает надежность электроснабжения потребителей и существенно снижает трудозатраты и затраты на материал при ремонте поврежденных обмоток.


УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИТКОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКАХ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА С ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ БЕЗ ВОЗБУЖДЕНИЯ
УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИТКОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКАХ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА С ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ БЕЗ ВОЗБУЖДЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 32 items.
07.12.2018
№218.016.a459

Устройство фильтрации жидких смесей

Изобретение относится к сельскому хозяйству, конкретно к устройствам фильтрации жидких смесей. Устройство фильтрации жидких смесей содержит полый цилиндрический корпус с крышкой, имеющий входной цилиндрический патрубок, расположенный по касательной к корпусу, и осевой выходной патрубок в нижнем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674197
Дата охранного документа: 05.12.2018
13.01.2019
№219.016.af0d

Устройство для сбора саранчи

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Устройство для сбора саранчи содержит присоединенную к механизму навески трактора навесную площадку. Площадка состоит из жестко соединенных между собой задней и передней частей. На передней площадке установлены два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676960
Дата охранного документа: 11.01.2019
16.03.2019
№219.016.e1a2

Фильтр для очистки молока

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен фильтр для очистки молока. Фильтр включает корпус, цилиндрический фильтроэлемент и образованную корпусом и наружной поверхностью фильтроэлемента камеру фильтрации. Внутренняя полость цилиндрического фильтроэлемента сообщена с патрубком...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682045
Дата охранного документа: 14.03.2019
26.05.2019
№219.017.60f7

Устройство для бесступенчатого принудительного изменения углового положения кулачкового вала при стендовых испытаниях двигателя

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания при их испытании и доводке после модернизации, форсирования или дефорсирования. Устройство содержит обратимую винтовую пару и механизм принудительного изменения взаиморасположения элементов винтовой пары, технологический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689061
Дата охранного документа: 23.05.2019
29.11.2019
№219.017.e7dc

Способ изготовления фильтрующего элемента для очистки жидких смесей

Изобретение относится к способам производства изделий, используемых в качестве фильтрующих элементов для очистки жидких смесей от примесей различной консистенции, в частности сырого молока от механических и бактериологических примесей, и может найти применение в различных отраслях сельского...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707360
Дата охранного документа: 26.11.2019
27.12.2019
№219.017.f2e0

Валкоукладчик хлебной массы

Валкоукладчик хлебной массы относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использован для подбора, перемещения и укладки валков хлебной массы. Валкоукладчик хлебной массы включает в себя подборщик транспортерный, состоящий из переднего и заднего валов и натянутого на них...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710166
Дата охранного документа: 24.12.2019
12.04.2023
№223.018.4821

Способ профилактики нодулярного дерматита у крупного рогатого скота

Изобретение относится к ветеринарной медицине, в частности к способам профилактики нодулярного дерматита у крупного рогатого скота. Способ профилактики нодулярного дерматита у крупного рогатого скота включает применение вирусвакцины против оспы овец и заразного узелкового дерматита КРС...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002746616
Дата охранного документа: 19.04.2021
12.04.2023
№223.018.48b7

Средство для коррекции теплового стресса при транспортировке птицы в предубойный период

Изобретение относится к ветеринарии, а именно к средству для коррекции теплового стресса при транспортировке птицы в предубойный период. Средство содержит янтарную кислоту, бетаин, сульфат цинка, сульфат марганца, карбонат лития, L-карнитин, сульфат меди, ацетилсалициловую кислоту, аскорбиновую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002761514
Дата охранного документа: 09.12.2021
22.04.2023
№223.018.513a

Способ выявления межвитковых замыканий в обмотках трехфазных потребительских трансформаторов

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для выявления витковых замыканий в обмотках трехфазных потребительских трансформаторов в ходе эксплуатации. Технический результат заключается в повышении чувствительности к наличию замыканий в обмотках силового трехфазного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794204
Дата охранного документа: 12.04.2023
20.05.2023
№223.018.65fa

Способ повышения сохранности молодняка животных

Изобретение относится к производству биологически активных продуктов, используемых в животноводстве, а именно к биологически активным кормовым добавкам для телят. Способ включает скармливание телятам молозивного масла, которое получают путем нагревания выдоенного молозива, пропускания молозива...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002776162
Дата охранного документа: 14.07.2022
Showing 11-18 of 18 items.
13.01.2017
№217.015.66d0

Узел крепления пальцев подборщика

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Узел крепления пальцев подборщика включает установленный на несущем элементе подборщика кронштейн с пазом, в котором размещена петлеобразная часть двойного пружинного пальца. Минимальная ширина петлеобразной части соответствует...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592100
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.89f5

Способ очистки почвы от углеводородов и пестицидов и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к защите окружающей среды, а именно к рекультивации загрязненных углеводородами (нефтепродуктами) земель, обезвреживанию почвы от пестицидов с использованием явления электроосмоса. Способ очистки почвы от нефтепродуктов и пестицидов с использованием электроосмоса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602615
Дата охранного документа: 20.11.2016
26.08.2017
№217.015.e4c2

Устройство для исследования энергетических потерь в пневматических шинах колесных транспортных средств

Устройство содержит съемный корпус, воздуховод с перекрывающим механизмом клапанного типа, фланцевое соединение для крепления корпуса устройства на ступице колеса транспортного средства, камеру внутришинного давления и эталонную камеру давления, соединенную с высокочувствительным мембранным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625704
Дата охранного документа: 18.07.2017
20.01.2018
№218.016.1249

Плоскорежущая лапа для основной безотвальной обработки почвы

Техническое решение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для безотвальной обработки почвы, подверженной ветровой эрозии. Лапа содержит долото (3), башмак (1), соединенный с криволинейными со стороны крепления лемехов (2) постелями, на которых закреплены лемехи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634119
Дата охранного документа: 24.10.2017
20.01.2018
№218.016.12b1

Устройство для регулирования фаз газораспределения двигателя внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство для регулирования фаз газораспределения двигателя внутреннего сгорания содержит размещенный соосно распределительному валу элемент привода с плитой (1), соединенный с коленчатым валом двигателя. Элемент привода с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634345
Дата охранного документа: 25.10.2017
17.02.2018
№218.016.2b14

Устройство для сбора саранчи

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для сбора и переработки саранчи. Устройство для сбора саранчи содержит раму на колесах. Рама прицепляется к трактору. На раме установлены мешконаполнители и вентиляторы-дробители роторного типа. Мешконаполнители...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642857
Дата охранного документа: 29.01.2018
04.04.2018
№218.016.34a8

Механизм навески модулей сельскохозяйственного агрегата

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к механизму навески модулей широкозахватного сельскохозяйственного агрегата. Механизм навески модулей (12) сельскохозяйственного агрегата содержит две нижние продольные тяги (1), одну регулируемую по длине верхнюю...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646078
Дата охранного документа: 01.03.2018
04.04.2018
№218.016.34ae

Способ уборки зерновых культур прямым комбайнированием и жатка для его реализации

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству. При уборке зерновых культур прямым комбайнированием осуществляют срезание стеблей высоким и низким срезами за один проход. Срезание высоким срезом осуществляют основным режущим аппаратом, расположенным на всю ширину жатки. Справа и слева ниже...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646048
Дата охранного документа: 01.03.2018
+ добавить свой РИД