Защита от потери возбуждения
На блоках с турбогенераторами мощностью 160 МВт и более, имеющими непосредственное охлаждение проводников, и с гидрогенераторами предусматривается защита от асинхронного режима с потерей возбуждения. Для турбогенераторов мощностью 800 МВт и более асинхронный режим недопустим, и при потере возбуждения турбогенераторы должны отключаться от сети. Генераторы меньшей мощности могут кратковременно работать в асинхронном режиме, РЗ при этом должна действовать на сигнал. Учитывая, что снижение в асинхронном режиме напряжения статора может вызвать нарушение работы электродвигателей и механизмов собственных нужд, целесообразно при напряжении, меньшем 70% номинального, переводить питание собственных нужд на резервный источник.
В ряде случаев асинхронный режим мощных генераторов может оказаться недопустимым из-за глубокого снижения напряжения в сети, обусловленного дефицитом реактивной мощности в данном районе энергосистемы. В подобных случаях генератор также должен быть отключен.
Защита генераторов от потери возбуждения выполняется с помощью направленного реле сопротивления, имеющего круговую характеристику, показанную на рисунке выше.
В нормальном
режиме работы, когда генератор выдает
в сеть активную и реактивную мощности,
вектор полного сопротивления на выводах
генератора Zн обычно
располагается в 1 квадранте комплексной
плоскости сопротивлений. Так как при
потере возбуждения генератор потребляет
из сети значительную реактивную мощность
и продолжает нести активную нагрузку,
вектор полного сопротивления перемещается
в 4 квадрант (
на
рис. 18.11). Для того чтобы обеспечить при
этом фиксацию возникновения асинхронного
режима, характеристика направленного
реле сопротивления размещается в 3-4
квадрантах, как показано на рис. 18.11.
Релейная защита генераторов от потери возбуждения выполняется с помощью одного из реле сопротивления, входящего в комплект КРС-2. В последние годы для этой цели использyется разработанный ВНИИР и выпускаемый ЧЭАЗ блок реле сопротивления типа БРЭ-2801, выполненный на современной микроэлектронной базе.
Защиты ротора генератора блока выполняются аналогично случаю работы генератора на сборные шины. Предусматриваются защита от замыканий на землю в одной точке цепи возбуждения типа КЗР-З и защита ротора от перегрузки током возбуждения типа РЭР-1М-УЗ.
Защита от повреждения вводов 500-1150 трансформаторов
Повреждение вводов 500 кВ трансформатора (АТ) часто сопровождается взрывом, в результате которого возникает пожар трансформатора (АТ), причиняющий большие разрушения. Для трансформаторов (АТ) применяется РЗ, реагирующая на повреждение изоляции вводов, позволяющая обнаружить его в начальной стадии и предотвратить тяжелую аварию.
Защита основана на использовании конструктивных особенностей бумажно-масляных вводов, которые состоят из концентрических слоев пропитанной маслом бумажной изоляции 1, охватывающей токоведущий стержень (рис. 18.7, а). Для равномерного распределения напряженности электрического поля внутри ввода через определенное количество слоев изолирующей бумаги закладываются листы алюминиевой фольги 3. При такой конструкции каждые два соседних листа фольги с изоляцией между ними образуют конденсатор, а ввод в целом представляет последовательно включенные емкости между токоведущим стержнем 2 и фланцем 4. Под действием приложенного фазного напряжения протекает емкостный ток, значение которого определяется суммарной емкостью ввода.
При повреждении изоляции ввода часть емкостей шунтируется, и значение емкостного тока возрастает. Схема токовых цепей РЗ ввода показана на рис. 18.7,б. Измерительные органы РЗ (токовые реле КА1 и КА2) включены на сумму емкостных токов трех фаз через промежуточный согласующий трансформатор TL, и промежуточные трансформаторы тока ТА2 и ТАЗ. В нормальном режиме через токовые реле проходит ток небаланса, обусловленный неравенством фазных напряжений и наличием в токе составляющих третьей гармоники. Для уменьшения тока небаланса в первичной обмотке предусмотрены ответвления, с помощью которых можно уравнять МДС, создаваемые током Iс каждой фазы, и уменьшить ток небаланса. В шкафу согласующего трансформатора ТL расположены также разрядники FV1, FV2, FVЗ и шунтирующие, заземляющие рубильники QR1, QR2, QRЗ.
Первое, более чувствительное реле КА1 срабатывает при понижении уровня изоляции и дает сигнал оперативному персоналу, который обязан после получения сигнала каждые 15 мин записывать показания миллиамперметра. В случае прогрессирующего повреждения оперативный персонал обязан отключить трансформатор (АТ) с дефектным вводом, не дожидаясь действия отключающего элемента КА. Это реле действует на отключение через реле времени КТ2, на котором устанавливается t = 1,2÷1,3 c.
Для общего представления о выполнении РЗ мощных блоков
