Защита от кз на землю в сети вн
Защита от КЗ на землю в сети ВН осуществляется с помощью МТЗ НП, которая выполняется с помощью токовых реле, подключенных к ТТ в цепи заземления нейтрали трансформатора, и реле времени (рис. 18.2 см. ниже). На блоках, трансформаторы которых постоянно работают с глухим заземлением нейтрали, МТЗ выполняется с двумя токовыми реле, каждое из которых с первой выдержкой времени действует на отключение выключателей стороны ВН, а со второй - на полное отключение и останов блока. Токи срабатывания этих МТЗ согласуются с уставками РЗ ЛЭП, отходящих от шин ВН.
Предусматривается ускорение действия чувствительной МТЗ НП в случае возникновения неполнофазного режима из-за отказа одной или двух фаз выключателя ВН при операциях по его включению-отключению. Ускорение МТЗ НП позволяет отключить блок с неисправным выключателем, до того как подействуют РЗ параллельно работающих блоков и ЛЭП. Ускорение осуществляется с помощью устройства ”непереключения фаз”, срабатывающего, если одна или две фазы выключателя из трех остаются включенными.
Если после срабатывания ускоренной МТЗ НП одна или две фазы выключателя не отключатся, запустится УРОВ и отключит выключатели, подключенные к той же системе шин. Ток срабатывания более чувствительного токового реле НП, ускоряемого в неполнофазном режиме, должен удовлетворять следующему условию:
С целью уменьшения токов КЗ на землю на шинах 110-220 кВ электростанций нейтрали части трансформаторов разземляются. При этом МТЗ НП усложняется, так как на нее возлагается дополнительная задача предотвратить повреждения трансформаторов, работающих с незаземленной нейтралью, при отключении внешнего однофазного КЗ.
Для этого предусматривается специальная РЗ НП, обеспечивающая отключение блоков с незаземленной нейтралью раньше, чем блоков с заземленными нейтралями. Для фиксации наличия внешнего однофазного КЗ на землю в РЗ блоков, нейтрали которых разземлены, используется специальное реле напряжения НП, подключенное к ТН стороны ВН, или сигнальный элемент токовой МТЗ ОП.
Для предотвращения ложного срабатывания рассматриваемых РЗ ”плюс” оперативного тока подается на них при срабатывании чувствительного токового реле МТЗ НП любого из блоков, трансформаторы которых работают с заземленной нейтралью. Выдержка времени рассматриваемой РЗ блока, трансформатор которого работает с изолированной нейтралью, должна быть меньше, чем выдержка времени МТЗ НП блока, трансформатор которого работает с заземленной нейтралью.
Действие резервных защит
Рассмотренные выше, резервные РЗ должны действовать на деление шин на стороне ВН и на отключение блока.
Действие резервных РЗ на отключение блока двухступенчатое. С выдержкой времени первой ступени, большей, чем при делении шин, резервные РЗ действуют на отключение блока от сети, осуществляя дальнее резервирование. С выдержкой времени второй ступени резервные РЗ действуют на полный останов блока, отключение выключателей, гашение поля генератора и возбудителя и на останов технологического оборудования блока. При этом на сдвоенных блоках резервные РЗ каждого блока действуют на останов технологического оборудования обоих блоков.
На рис, 18.3 в качестве примера показано действие резервной защиты блока G1. При возникновении КЗ с первой выдержкой времени t1, отключается шиносоединительный выключатель Q3, что осуществляет деление шин. Если КЗ продолжается, то защита действует о второй выдержкой времени t2, на отключение выключателя блока Q1. Если же прохождение тока не прекратилось (повреждение в блоке) и основные защиты не сработали, дается команда с выдержкой времени t3, на полный останов блока.
На блоках с трехобмоточным повышающим трансформатором (АТ) (рис. 18.1, д, (см. выше), 18.4) кроме РЗ 1 от внешних КЗ на генераторе устанавливаются дополнительно Р3 2 и 3 на обмотках СН и ВН трансформатора (АТ) для селективного отключения КЗ на шинах и ЛЭП, питающихся от этих обмоток. При наличии питания со всех сторон трансформатора (АТ) для селективного отключения КЗ релейную защиту одной из обмоток следует выполнять направленной. В целях упрощения на блоках с трехобмоточными трансформаторами (АТ) можно не устанавливать РЗ 2 на стороне ВН, как показано на рис. 18.4, используя вместо нее РЗ генератора G, которая в этом случае выполняется с двумя выдержками времени (t1 и t2).
На сдвоенных (объединённых) блоках с выключателями на каждом генераторе РЗ от внешних симметричных и несимметричных КЗ и перегрузок устанавливается на обоих генераторах. На каждом трансформаторе блока предусматривается МТЗ НП от КЗ на землю в сети ВН. Эти РЗ имеют две выдержки времени и действуют с меньшей выдержкой на отключение выключателя блока, а с большей - на отключение своего генератора. Кроме того, на сдвоенных блоках рекомендуется ставить дополнительную МТЗ для резервирования дифференциальной РЗ трансформатора в режиме, когда генератор этого трансформатора отключен. В этом режиме резервная РЗ своего генератора не будет работать, а РЗ спаренного блока нечувствительна к КЗ на стороне НН трансформатора первого блока. Защита выполняется в виде двухфазной МТЗ. Нормально эта РЗ отключена, так как она может неправильно работать при перегрузках и качаниях. Защита вводится в работу автоматически в режиме, когда один из генераторов блока отключен. Эта операция выполняется с помощью трехфазного токового реле, реагирующего на исчезновение тока в трех фазах генератора.
Защита от повышения напряжения
Защита от повышения напряжения кроме блоков ГГ устанавливается также на блоках с турбогенераторами 160 МВт и более. Необходимость применения такой РЗ обусловлена возможностью даже при сравнительно неболышом повышении напряжения, опасного усиления нагрева магнитопроводов генератора и трансформатора, работающих в связи с интенсивным использованием стали уже в нормальных режимах при значениях магнитной индукции, близких к началу насыщения.
Опасное повышение напряжения возможно в режиме холостого хода блока или при внезапном отключении блока от сети. В первом случае повышение напряжения возможно из-за увеличения возбуждения вследствие ошибочных действий персонала или работы регулятора возбуждения, во-втором – из-за увеличения частоты вращения машины, исчезновения тока нагрузки и отказа в работе регулятора возбуждения.
Уставка срабатывания РЗ, выполняемой с одним реле, включенным на междуфазное напряжение ТН генератора, принимается равной 1,2Uном. Защита не имеет выдержки времени и может действовать только при работе генератора на холостом ходу (на гашение поля генератора). При работе блока на нагрузку РЗ автоматически выводится из действия с помощью трехфазных токовых реле, размыкающих свои контакты при появлении тока. Эти реле устанавливаются для использования в схемах УРОВ в целях контроля наличия тока в выключателях. При переходе генератора в режим холостого хода РЗ автоматически вводится в действие с выдержкой времени порядка 3 с, перекрывающей длительность кратковременного повышения напряжения на генераторе после его отключения от сети.
В схеме РЗ, применяемой на блоках с выключателем в цепи генератора (рис. 18.5), реле КА2 и КАЗ вводят защиту в действие при отключенном выключателе в цепи генератора. При включенном положении этого выключателя и отключении выключателя (или двух выключателей) на стороне ВН реле КА2 и КАЗ при повышении напряжения могут разомкнуть свои контакты из-за значительного возрастания тока намагничивания трансформатора блока. Для ввода РЗ в действие в этом случае предусмотрено использование реле КА1. При отсутствии выключателя в цепи генератора в схеме РЗ должно предусматриваться лишь токовое реле, установленное на стороне ВН.