Современная электроника №2/2020

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 38 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2020 предложено автором данной статьи ещё в 2011 году [9, 10]. Принцип дей- ствия такой защиты заключается в кра- тковременном отключении силового трансформатора при выявлении ГИТ в его нейтрали с последующим возвра- том в рабочее состояние после паузы в несколько минут (то есть по окон- чании воздействия компонента Е3). В статьях [9, 10] в качестве примера реа- лизации такого принципа приведено описание защитного реле на основе магнитоуправляемого контакта (гер- кона), снабжённого специальной маг- нитной системой, реагирующей на постоянный ток в заземляющем ней- траль трансформатора кабеле и не реа- гирующей на переменную составляю- щую тока. Однако такая конструкция защитного реле слишком сложна в реа- лизации и требует довольно сложной индивидуальной настройки и подбо- ра номиналов компонентов, что ста- вит под вопрос возможность массо- вого производства данного прибора. В этой связи было разработано новое электронное реле для защиты транс- форматоров, пригодное для массово- го производства и удобное для практи- ческого применения в энергосистемах. Реле состоит из датчика ГИТ, выполнен- ного в виде разборного трансформато- ра тока, надеваемого на кабель зазем- ления нейтрали, и специального реле, срабатывающего от сигнала этого дат- чика. В комплект устройства входит также тестер для периодической про- верки исправности защитного реле непосредственно в месте его установ- ки путём симуляции ГИТ. В качестве датчика ГИТ выбрано устройство типа GIC-051D (см. рис. 5) компании Ohio Semitronics, Inc., как наиболее подходящее по параме- трам и одновременно доступное по цене ($650). Датчик надевается на кабель заземления нейтрали трансфор- матора и выдаёт выходное напряжение от нуля до 10 В лишь при квазипосто- янном токе в этом кабеле с амплитудой от нуля до 50 А любого направления с частотой от нуля до 1,5 Гц. То есть дат- чик не реагирует на переменный ток частотой 50 Гц. При этом он выдержи- вает токи короткого замыкания в кабеле до 8 кА. Погрешность датчика составля- ет 0,5% от полного тока, т.е. 0,25 А. Дат- чик включён на вход разработанной электронной схемы реле повышенной надёжности (см. рис. 6). Схема содержит два параллельно включённых источни- ка питания PS1 и PS2 (RAC20-24SK), два параллельно включённых выходных реле K1 и K2 (Finder 40.52.9.024.000), высоковольтный тиристор VS1 (C106M), варисторы RU1 и RU2 (T14 K300E2) на входе и выходе схемы со встроенными термозащитными элементами и высо- коэффективный помехоподавляющий фильтр FL (EPCOS SIFI-H) на входе схе- мы. Тиристор VS1 снабжён эффектив- ной помехоподавляющей цепью R2 и C1 с временно ' й задержкой ишунтируе- мый после отпирания контактами реле. VZ ТP2 CB K1.1 K1.2 K2.2 K2.1 250 В DC ТP3 R 2 U FL PS2 PS1 250В 250В +24 В –24 В 0 ± 10 В =24В =24В K1 K2 ТP1 Y N GIC-051D R 1 U VD2 VD3 R1 R2 C1 VD1 VS1 Рис. 5. Датчик ГИТ типа GIC-051D компании Ohio Semitronics, Inc. (размеры в мм) Рис. 6. Принципиальная схема электронного реле защиты силового трансформатора от компонента Е3 ЭМИ ЯВ Рис. 7. Опытный образец электронного реле защиты силового трансформатора