11. Поперечная дифференциальная защита. Область применения.
Поперечная дифференциальная защита реализует сравнение токов двух или большего числа параллельных цепей на каждом конце.
Для генераторов, обладающих параллельными обмотками в каждой фазе, дифференциальная защита используется для защиты от витковых коротких замыканий.
Односистемная (состоящая из одного комплекта защиты) поперечная дифференциальная защита применяется при выполнении обмотки статора генератора в виде двойной звезды и действует при межвитковых замыканиях в обмотке статора. Трансформаторы тока защиты устанавливаются в цепи, соединяющей нейтрали звезд.
Если в одной из параллельных ветвей происходит межвитковое замыкание, то суммарная ЭДС ветви (данной фазы) уменьшается, потенциал нейтральной точки в звезде становится не 0 (так как ЭДС остальных фаз не поменялись) от параллельной звезды начинает течь уравнительный ток, который чувствует защита.
Если короче, при межвитковом замыкании ЭДС ветви уменьшается, от переллельной ветви (там ЭДС не поменялась, поэтому она выше) к данной начинает течь ток, который чувствует реле.
Односистемной называется защита, состоящая из одного комплекта реле (устройства защиты). Например, дистанционная защита бывает трёхсистемная, двухсистемная и односистемная, так как комплекты реле могут стоять в 3,2 и 1 фазах.
Ток срабатывания защиты выбирается из условия отстройки от тока небаланса, обусловленного неравенством ЭДС параллельных ветвей и искажением формы кривой фазных ЭДС генератора. Наличие фильтра ZF в реле KAZ позволяет выбирать ток срабатывания защиты по формуле:
𝐼с.з.=(0,2−0,3)𝐼г.ном
Чувствительность защиты зависит от числа замкнувшихся витков и при выборе уставок не оценивается. Защита действует на отключение генератора без выдержки времени.
19. РЗ генераторов. Виды повреждений и ненормальных режимов работы генераторов. Основные требования к защитам. Продольная дифференциальная защита. Поперечная дифференциальная защита. Защиты от симметричных и несимметричных кз и перегрузок. Защита замыканий на землю в обмотке статора. Защита от замыканий в 1-ой и в 2-х точках обмотки ротора.
Режимы работы СМ:
Верхняя и нижняя горизонтальные прямые – предел мощности турбины, меньшая окружность – условия температурной стабильности (без перегревов) статора, большая – аналогичные для ротора.
Векторная диаграмма Потье синхронного генератора
1 – кусочно-аппроксимированная характеристика х.х. генератора;
2 – характеристика короткого замыкания (к.з.) генератора;
3 – характеристика к.з. генератора без учета составляющей jxР*∙IСТ*.
Ток кз в генераторе
Самая левая часть кривой – сверхпереходная составляющая, свойственная для электромагнитных переходных процессов, ток и постоянная времени другие из-за влияния демпферной обмотки машин.
Следующая часть – переходная составляющая, свойственна для электромеханических переходных процессов (обычно начинаются одновременно с электромагнитными).
Правая часть – ток установившегося режима.
Внутренние повреждения
Статор:
•Замыкание на землю (на корпус генератора)
•Короткие замыкания (двух или трёх фаз)
•Межвитковые замыкания (статорная обмотка)
•Перегрузка
•Обрыв цепи
Ротор:
•Замыкание на землю (одна и две точки)
•Потеря возбуждения (частично или полная, в связи с замыканиями между витками, замыкания между полюсами, разрыв цепи)
•Повышение напряжения
•Перевозбуждение
•Повреждение демпферной обмотки
Турбина/Регулятор:
•Потеря первичного двигателя (обратная мощность)
•Повышенное и пониженное напряжение
•Повышенная и пониженная частота
•Перевозбуждение (неправильное регулирование)