Пристрій для фіксації періодичного кидка струму намагнічування

Реферат: Пристрій для фіксації періодичного кидка струму намагнічування містить трансреактор, формувач прямокутних імпульсів та орган порівняння тривалості часових інтервалів імпульсів з заданим, що підключено до виходу формувача прямокутних імпульсів. До інших виходів формувача прямокутних імпульсів паралельно підключено лічильники позитивних та негативних імпульсів напруги, до виходів яких підключено блоки порівняння отриманих показів лічильників з заданим значенням, виходи яких разом з виходом органу порівняння тривалості часових інтервалів імпульсів підключено до входів блока формування вихідної дії пристрою, вихід якого є виходом пристрою. UA 115883 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ФІКСАЦІЇ ПЕРІОДИЧНОГО КИДКА СТРУМУ НАМАГНІЧУВАННЯ UA 115883 U UA 115883 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі електротехніки, конкретно стосується релейного захисту електроустаткування електричних станцій та мереж. Відомий імпульсний пристрій для блокування захисту трансформатора від кидків струму намагнічування [1], який містить трансформатор струму, диференційний транзисторний підсилювач напруги з загальною базою та інтегруючим конденсатором на виході, паралельно якому через випрямляючий міст підключені послідовно з'єднані реагуючі органи та стабілітрон, до виходу трансформатора струму підключено пік-трансформатор, до двох вторинних обмоток якого підключені керуючі входи двоопераційних тиристорів, які включені у плечі диференційного транзисторного підсилювача. Недоліками відомого пристрою є відносна складність його технічної реалізації, зокрема використання значної кількості транзисторних та тиристорних перетворювачів, що знижує надійність виконання схеми пристрою блокування та підвищує ймовірність його відмови за умови виникнення кидка струму намагнічування або надлишкового спрацювання пристрою при короткому замиканні у зоні дії релейного захисту, у комплексі з яким він застосовується. Також зазначений пристрій може нестабільно функціонувати у перехідним режимах внутрішніх коротких замикань, що може призводити до його надлишкової дії та, як наслідок, блокування дії захисту на відключення пошкодженого електрообладнання від електричної мережі. Як прототип розробленого пристрою вибрано пристрій для фіксації періодичного кидка струму намагнічування [2], який містить трансреактор з випрямляючими діодами, підключеними до його вторинної обмотки, формувач прямокутних імпульсів з RC-колом та стабілітроном на вході та орган порівняння тривалості часових інтервалів імпульсів з заданим, підключений до виходу формувача прямокутних імпульсів, додатково введений другий формувач прямокутних імпульсів з RC-колом на вході та стабілітроном, вихід якого з'єднаний з входом органа порівняння, при цьому точки з'єднання резистора та конденсатора зазначених RC-кіл через однаково ввімкнені випрямляючі діоди та обмежувальні резистори з'єднані з кінцями вторинної обмотки трансреактора, середня точка якої з'єднана з іншими виводами конденсаторів, а стабілітрони включені між точками з'єднання випрямляючих діодів та обмежувальних резисторів та її середньою точкою. Недоліками вибраного прототипу є ймовірність надлишкового спрацювання пристрою та, як наслідок, блокування дії релейного захисту на відключення при виникненні внутрішнього короткого замикання та одночасного насичення трансформаторів струму, що призводить до спотворення синусоїдальної форми періодичних фазних струмів та до появи ознак, які характерні струму намагнічування, зокрема появи безструмових пауз певної тривалості, яка визначається ступенем насичення трансформаторів струму. В основу корисної моделі поставлена задача створення пристрою, призначеного для забезпечення більш надійного та швидкого виявлення режиму кидка струму намагнічування при увімкненні в мережу силового трансформатора або групи паралельно працюючих трансформаторів, та формування сигналу блокування дії релейного захисту з наступною його фіксацією до моменту самовільного затухання струму намагнічування або при вмиканні силового трансформатора під навантаження. Поставлена задача вирішується тим, що у розробленому пристрої для фіксації періодичного кидка струму намагнічування, який містить трансреактор (1), формувач прямокутних імпульсів (2) та орган порівняння тривалості часових інтервалів імпульсів з заданим (3), що підключено до виходу формувача прямокутних імпульсів, згідно з корисною моделлю, до інших виходів формувача прямокутних імпульсів паралельно підключено лічильники позитивних (4) та негативних (5) імпульсів напруги, до виходів яких підключено блоки порівняння отриманих показів лічильників з заданим значенням (6), виходи яких разом з виходом органу порівняння тривалості часових інтервалів імпульсів підключено до входів блока формування вихідної дії пристрою (7), вихід якого є виходом пристрою. Порівняно з прототипом відмінними істотними ознаками розробленого пристрою є застосування лічильників позитивних та негативних імпульсів напруги та блоків порівняння отриманих показів лічильників з заданим значенням, завдяки чому забезпечується швидке реагування пристрою на виникнення режиму кидка струму намагнічування та його надійне відлаштування від спрацювань за інших режимів, за яких фазні струми можуть містити ознаки, характерні струму намагнічування, наприклад, за режиму глибокого насичення трансформаторів струму при внутрішньому короткому замиканні, за якого має забезпечуватись надійна дія релейного захисту без блокування та уповільнення. Таким чином, нові ознаки за умови взаємодії з відомими ознаками забезпечують виявлення нових технічних характеристик - шляхом конструктивних вдосконалень та прийняття нових 1 UA 115883 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 технічних рішень за функціональними алгоритмами розроблено пристрій для фіксації періодичного кидка струму намагнічування. Завдяки цьому заявлена сукупність ознак розробленого пристрою забезпечує відповідність критерію "новизна", в результаті чого отримані нові технічні результати. Аналоги, які містять ознаки, що відрізняються від прототипу, не знайдені, рішення явним чином не випливає з рівня техніки. Ідея корисної моделі пояснюється на кресленні, на якому зображено структурну схему розробленого пристрою. Корисна модель містить трансреактор 1, до виводів вторинного кола якого підключено формувач прямокутних імпульсів 2, двоє пар виходів якого паралельно підключено до входів лічильників позитивних 4 та негативних 5 імпульсів напруги, а інша пара його виходів підключена до першого та другого входів органу порівняння тривалості часових інтервалів імпульсів з заданим 3. До виходів лічильників позитивних та негативних імпульсів напруги підключено блоки порівняння отриманих показів лічильників з заданим значенням 6, виходи яких, разом із виходом органу порівняння тривалості часових інтервалів імпульсів з заданим, підключені до блока формування вихідної дії пристрою 7, яким забезпечується формування та фіксація вихідного сигналу. Вхідним сигналом для розробленого пристрою є вторинний фазний струм трансформатора струму контрольованого приєднання. Вихідним сигналом розробленого пристрою є логічний сигнал фіксації кидка струму намагнічування. Розроблений пристрій для фіксації періодичного кидка струму намагнічування працює наступним чином. Вторинний фазний струм івх трансформатора струму контрольованого приєднання подається до первинного кола трансреактора, у якому забезпечується перетворення струму у пропорційну йому напругу, напівхвилі позитивної полярності якої подаються до першого входу формувача прямокутних імпульсів, а напівхвилі її негативної полярності - до другого входу формувача прямокутних імпульсів, у якому забезпечується формування позитивних та негативних прямокутних імпульсів напруги із позитивних та негативних напівхвиль напруги трансреактора відповідно. Сформовані позитивні та негативні прямокутні імпульси напруги з виходів формувача прямокутних імпульсів напруги подаються до входів органу порівняння тривалості часових інтервалів імпульсів з заданим, яким забезпечується визначення тривалості пауз між різнополярними імпульсами напруги та формування сигналу логічної "1" у разі перевищення визначеною тривалістю паузи встановленої її уставки, та до входів лічильників позитивних та негативних імпульсів напруги, якими здійснюється облік кількості прийнятих імпульсів напруги позитивної та негативної полярності відповідно. Обнуління показів лічильників здійснюється імпульсами напруги, які мають полярність, протилежну тій, яка враховується відповідним лічильником. Виходи лічильників позитивних та негативних імпульсів напруги підключені до входів блоків порівняння отриманих показів лічильників з заданим значенням, якими забезпечується порівняння прийнятих показів лічильників з встановленою уставкою та формування сигналу логічної "1" у разі її перевищення. Виходи блоків порівняння отриманих показів лічильників з заданим значенням підключені до першого та другого входів блока формування вихідної дії пристрою, до третього входу якого також підключено вихід органу порівняння тривалості часових інтервалів імпульсів з заданим. За умови надходження сигналу логічної "1" на перший або другий вхід блока формування вихідної дії пристрою та одночасного надходження сигналу логічної "1" на третій вхід даного блока здійснюється формування та фіксація вихідного сигналу UBHX без витримки часу або з деякою його витримкою в залежності від налаштування параметрів блока формування вихідної дії пристрою. Виходячи з вищевикладеного можна зробити висновок, що технічне рішення, яке заявляється, задовольняє критерію "Промислове застосування". Джерела інформації: 1. Пат. на изобретение 535644 СССР, МПК Н02Н 1/04. Импульсное устройство для блокировки защиты трансформатора от бросков токов намагничивания / Каринский Ю.И. заявл. 02.12.1974. - опубл. 16.12.1976. - 2 с. 2. Пат. на изобретение 729726 СССР, МПК Н02Н 7/04. Устройство для фиксации периодического броска намагничивающего тока / Бердов Г.В., Середин М.М., Лебедев А.В. заявитель "Южное отделение ордена Октябрьской Революции Всесоюзного Государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей" - заявл. 15.08.1977. - опубл. 30.04.1980. - 4 с. 60 2 UA 115883 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Пристрій для фіксації періодичного кидка струму намагнічування, який містить трансреактор, формувач прямокутних імпульсів та орган порівняння тривалості часових інтервалів імпульсів з заданим, що підключено до виходу формувача прямокутних імпульсів, який відрізняється тим, що до інших виходів формувача прямокутних імпульсів паралельно підключено лічильники позитивних та негативних імпульсів напруги, до виходів яких підключено блоки порівняння отриманих показів лічильників з заданим значенням, виходи яких разом з виходом органу порівняння тривалості часових інтервалів імпульсів підключено до входів блока формування вихідної дії пристрою, вихід якого є виходом пристрою. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3