Пристрій захисту для трансформаторів середньої напруги

1. Пристрій захисту для трансформаторів середньої напруги, який включає послаблюючий резистор, з'єднаний з відкритою схемою з'єднання трикутником трьох додаткових вторинних обмоток трьох однофазних трансформаторів (VT1, VT2, VT3), які відключаються перемикальним пристроєм, який відрізняється тим, що перемикальний пристрій представлений у формі термічного запобіжника (2), який з'єднаний послідовно між входом додаткової вторинної обмотки одного з однофаз C2 2 (19) 1 3 85683 магає додаткової проводки між намотуванням передавача і вторинних обмоток трансформаторів напруги. Ще одним недоліком цього рішення є те, що у випадку невеликої асиметрії ланцюга, що відбувається, при, наприклад, розбалансуванні навантаження, нульова послідовність напруги, приведе до проходження струму через резистор, оскільки це може бути роз'єднано тільки у випадку стану замикання на землю. Це може привести до небажаного нагрівання резистора також як до навантаження транзисторів напруги у звичайних умовах, оскільки описуваний ланцюг не містить термочутливого елемента. Проблема, яка полягає в тому, як уникнути присутності гасіння навантаження у звичайних умовах, була розглянута в [англійській заявці GB 1150865], яка описує контрольований антіферорезонансний ланцюг для однофазних ємнісних трансформаторів напруги, яка включає навантаження, що гасить, затворний напівпровідниковий перемикач розташований з можливістю з'єднання навантаження, що гасить, із проміжним трансформатором напруги, де перемикач має провідникові властивості і засобу, яке ініціює провідність перемикача у всіх випадках небажаних коливань. Недоліком рішення є те, що воно вимагає застосування засобів для виявлення небажаних коливань, для того, щоб забезпечити сигнал, який ініціює провідність напівпровідникового перемикача для попередньо певного часу необхідного для гасіння небажаних коливань. Резистори РТС, біметалічні вимикачі або плавкі запобіжники зазвичай використаються спільно, щоб захистити електроустаткування від теплового ушкодження, наприклад від перевантаження напруги. Наприклад, модуль, який захищає телекомунікаційну систему, що складається з термістора РТС, зв'язаного послідовно з обмоткою діодного тиристора, який зв'язан паралельно між обмоткою та землею і є відомим з [DE №3621200]. Якщо небажана напруга з'являється в мережі, то струм, який тече через діодний тиристор підігріває його і, отже, термістор нагрівається також, тому що діод температурно пов'язаний з термістором РТС. У результаті опір термістора збільшується і зайва напруга зменшується. По суті винахід, це пристрій захисту трансформатора середньої напруги, який включає резистор ослаблення, з'єднаний з відкритою схемою з'єднання трикутником із трьох додаткових вторинних обмоток трьох однофазних трансформаторів, який відрізняється тим, що елемент, який має граничну напругу і стр умову характеристику та термічний запобіжник, з'єднані послідовно між послаблюючим резистором, і виводом додаткової вторинної обмотки одного з однофазних трансформаторів. Переважно тепловий термічний запобіжник має форму біметалічного переривника ланцюга, і елемент із граничною напругою і струмовою характеристикою має форму двох діодів Zener, пушпульно з'єднаних один з одним. Як альтернатива, тепловий термічний запобіжник має форму резистора РТС, і елемент із гра 4 ничною характеристикою має форму двох діодів Zener пушпульно з'єднаних один з одним. Переважно тепловий термічний запобіжник резистор РТС, і елемент із граничною характеристикою-варистор. Як альтернатива, тепловий термічний запобіжник - біметалічний переривник ланцюга, і елемент із граничною напругою та стр умовою характеристикою - варистор. Перевага винайденого пристрою полягає в тому, що він гарантує ослаблення ферорезонансних коливань будучи не чутливим до маленьких значень напруги нульової послідовності, які відбуваються у випадку невеликого розбалансування в трифазній мережі. У випадку тривалої напруги нульової послідовності, наприклад, у результаті короткого замикання на землю однієї з фаз, використання теплового плавкого запобіжника забезпечує додатковий захист трансформаторів і елементів пристрою захисту, які захищають трансформатори від ушкодження. Використання теплового захисту дозволяє зменшувати теплову потужність послаблюючого резистора у порівнянні з більше ранніми рішеннями. Саме тому винайдений пристрій ефективен, і його розміри є меншими в порівнянні з існуючими пристроями захисту. Предмет винаходу представлений виконаним на кресленнях, де на Фіг.1 зображено пристрій трансформаторів напруги, з'єднаних із пристроєм захисту, на Фіг.2 - перший варіант виконання пристрою захисту FDC1, на Фіг.3 - другий варіант виконання пристрою захисту FDC2, на Фіг.4 - третій варіант виконання пристрою захисту FDC3, і на Фіг.5 - четвертий варіант виконання пристрою захисту FDC4. Додаткові обмотки трьох однофазних трансформаторів напруги VT1, VT2 й VT3 з'єднані один з одним для утворення відкритої схеми з'єднання трикутником Первинні обмотки А; N прямо з'єднані із трифазним ланцюгом RST і землею. Термінали вторинних обмоток a-n індивідуальних трансформаторів є робочими виходами цих трансформаторів Термінали додаткових вторинних обмоток da та dn трансформаторів з'єднані один з одним таким чином, що термінал dа вторинної додаткової обмотки трансформатора VT1 з'єднаний із входом пристрою захисту FDC, ви хід якої з'єднаний з терміналом dn додаткової вторинної обмотки третього трансформатора VT3, термінал якої dа з'єднаний з терміналом dn додаткової вторинної обмотки другого трансформатора VT2. Далі, термінал da другого трансформатора VT2 з'єднаний з терміналом dn першого трансформатора VT1. При роботі пристрою між терміналом da першого трансформатора VT1 і терміналом dn третього трансформатора VT3 виникає напруга Uq, яка впливає на термінали пристрою захисту FDC S. Пристрій захисту FDC включає розгалуження, з'єднані між собою паралельно і у першому варіанті виконання пристрою захисту FDC1 одне відгалуження містить: послабляюючий резистор,JU, два діоди Zener Dl^JjXZ, з'єднані пушпульно один з одним і біметалічний переривник ланцюга TF1, з'єднані послідовно. Два діоди Zener, з'єднані пушпульно, можуть бути замінені одним діодом Zener, 5 85683 який на фігурах не зображений Інше відгалуження системи містить резистор R2. У другому варіанті виконання пристрою FDC2 одне відгалуження містить: резистор R1, два діоди Zener D1, D2, з'єднані пушпульно і резистор РТС, з'єднані послідовно. Два діоди Zener, з'єднані пушпульно, можуть бути замінені одним двоспрямованим діодом Zener, який на фігурах не зображений. Інше відгалуження системи містить резистор R2. У третьому варіанті виконання пристрою FDC3 одне відгалуження містить: резистор R1, варистор і резистор РТС, з'єднані послідовно. Інше відгалуження системи містить резистор R2. У четвертому варіанті виконання пристрою FDC4 одне відгалуження містить: резистор R1, варистор і біметалічний переривник ланцюга TF1, з'єднані послідовно. Інше відгалуження системи містить резистор R2. У всіх варіантах виконання пристрою резистор R2 має опір значно вищій, ніж опір резистора R1. Пристрій відповідно до винаходу працює таким чином. У випадку повної рівноваги в трифазному ланцюзі, напруга нульової послідовності Uo має значення =0 і через пристрій захисту FDC струм не проходить. У випадку незначного дисбалансу в трифазному ланцюзі, напруга Ug має значення, яке не дорівнює 0, але, яке менше граничної напруги елемента із граничною напругою і струмовою характеристикою. У такому випадку струм зі значенням Ug/R2 проходить через пристрій захисту FDC. Так як опір резистора R2 має велике значення (R2>>R1), то струм, який проходить через пристрій захисту FDC має невелику величину. Таким чином, також і тепло, яке виділяється в пристрої захисту, FDC у цьому випадку буде незнач 6 ним. Наприклад, якщо R2 має величину 200ом, то при величині U0=10V, теплова енергія, яка виділяється в системі FDC, має значення 0,5W. Якщо в трифазному ланцюзі має місце ферорезонансний стан, напруга U0 має значення, яке перевищує граничну напругу елемента із граничною напругою і стр умовою характеристикою. У цьому випадку стр ум проходить через резистор R1 Через невелику величину резистора R1, має місце швидке ослаблення ферорезонансних коливань. Так як відгалуження з резистором R1 працює дуже короткий час, теплова енергія, яка виділяється в цьому відгалуженні, має дуже незначну величину. Таким чином, не відбувається перегрів елементів відгалуження і не приводиться в дію термічний запобіжник. У випадку, коли має місце значне тривале розбалансування трифазної мережі, яке спровоковано, наприклад, замиканням на землю одного з фазових провідників, напруга Uq має також значення більше, ніж напруга елемента із граничною напругою і струмовою характеристикою. Отже, струм високої інтенсивності проходить через відгалуження з резистором R1. Однак, так як такий стан не вимагає дії послаблюючого резистора, тепловий запобіжник, у вигляді біметалічного запобіжника або РТС резистора викликає велике підвищення у виникаючому опорі у відгалуженні, яке містить резистор R1 або його повне роз'єднання. Після цього струм не протікає через це відгалуження, або струм, що проходить через нього, має низьку інтенсивність. Коли причина розбалансування зникає і тепловий запобіжник прохолоджується, пристрій повертається у вихідний режим роботи. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 85683 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601