ИЭ / 8 сем (станции+реле) / Лекции / Защита генераторов ещё
.pdf
ЗАЩИТА ОТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КЗ И ПЕРЕГРУЗОК
Защита является аналогом токовой зависимой выдержкой времени.
t, с
защиты обратной последовательности с интегрально
t |
|
|
A |
|
|
|
уст |
||
|
|
|
|
|
|
СР |
|
I |
2 |
|
|
|
2* |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
доп |
|
I |
2 |
|
|
|
|
|
|
2* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tmax |
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
t |
|
|
уст |
||
|
|
|
cр |
I |
2 |
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
2* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tсигн
tотс 
tmin 
I2сигн* I2пуск* I2отс* I2*,о.е.
Характеристика срабатывания защиты
21
ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ СРАБАТЫВАНИЯ ЗАЩИТЫ ОТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КЗ И ПЕРЕГРУЗОК
Рекомендации по выбору параметров срабатывания и настройке защиты в различных нормативных источниках кардинально отличаются.
Согласно ПУЭ на блоках с генераторами мощностью 160 МВт и более с непосредственным охлаждением проводников обмоток должна быть предусмотрена токовая защита обратной последовательности с интегральной зависимой характеристикой, соответствующей характеристике допустимых перегрузок защищаемого генератора токами обратной последовательности. Защита должна действовать на отключение выключателя генератора, а при его отсутствии - на отключение блока от сети. Для резервирования защит смежных с блоками элементов указанная защита должна иметь орган с независимой выдержкой времени, действующий на отключение блока от сети.
На блоках с генераторами мощностью менее 160 МВт, имеющими непосредственное охлаждение проводников обмоток, а также на блоках с гидрогенераторами мощностью более 30 МВт, имеющими косвенное охлаждение, токовую защиту обратной последовательности следует выполнять со ступенчатой или зависимой выдержкой времени. При этом разные ступени защиты могут иметь одну или более выдержек времени. Указанная ступенчатая или зависимая выдержка времени должна быть согласована с характеристикой допустимых перегрузок генератора током обратной последовательности.
Согласно же руководящим указаниям интегральный орган должен повторять характеристику допустимых перегрузок током обратной последовательности.
Исполнение защиты может быть разным. При этом на интегральный орган может быть возложена функция селективного отключения поврежденного участка.
22
КРИВЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТОКА В ПЕРЕХОДНОМ РЕЖИМЕ
Зависимость вида А = f (t), согласно РУ, определяется по выражению
I2, о.е. 5 
t |
|
2 |
|
А I2* t |
dt |
0 |
|
I2пр,∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I''2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
t, с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
2.5 |
3 |
3.5 |
4 |
1 – кривая с учетом АРВ и сверхпереходной составляющей (ДК); 2 – кривая с учетом АРВ без учета ДК;
3 – кривая с учетом АРВ без ДК, обеспечивающая расчетный запас.
23
ПАРАМЕТРЫ СРАБАТЫВАНИЯ СИГНАЛЬНОГО ОРГАНА
Уставка, согласно РУ, выбирается по условию отстройки от тока обратной последовательности, возникающего при отключении внешнего к.з. и зависит от величины длительно допустимого тока обратной последовательности
- для турбогенераторов: |
I2сигн = 0,08∙Iном |
- для гидрогенераторов: |
I2сигн = (0,15-0,2)∙Iном |
Выдержку времени сигнального органа следует принимать по условию отстройки от максимальной выдержки резервных защит генератора (блока).
Целесообразно принимать уставку, равной tсигн = 9 с.
24
ТОК СРАБАТЫВАНИЯ ОТСЕЧКИ, ОСУЩЕСТВЛЯЮЩЕЙ ДАЛЬНЕЕ РЕЗЕРВИРОВАНИЕ
Рекомендации по выбору уставки приведены в руководящих указаниях. Согласно этим рекомендациям уставку следует принимать равной:
I2отс = (0,6 0,8)∙Iном
При этом не приводятся рекомендации по выдержке времени отсечки. Из логических соображений можно предположить, что время срабатывания органа отсечки не должно быть более времени срабатывания интегрального органа.
При необходимости защита может быть дополнена вторым органом отсечки, осуществляющим ближнее резервирование.
Однако применение этой отсечки не диктуется требованиями ПУЭ и руководящими указаниями.
25
УСТРОЙСТВО БЛОКИРОВКИ ПРИ НЕИСПРАВНОСТИ ЦЕПЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ, БНН
Устройство предназначено для осуществления контроля исправности цепей напряжения переменного тока. Принцип действия устройства основан на сравнении напряжений
|
U |
|
2U |
|
|
U |
|
U |
|
U |
|
|
3U |
|
|||
|
|
Y |
|
|
A |
|
|
|
В |
|
С |
|
|
A |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
U |
|
U |
|
|
U |
|
|
U |
|
|
3U |
|
|
|
||
|
|
|
|
НИ |
|
|
НК |
|
НИ |
|
|
0 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
U |
|
|
U |
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
БНН |
|
Y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Во вторичных величинах следует учитывать отличие в коэффициентах трансформации между первичной обмоткой и вторичными обмотками ТН, а также схему соединения вторичных обмоток трансформатора напряжения
U |
|
K U |
|
K U |
|
K U |
|
||||||||
|
Y ,ВТ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
A |
|
|
B |
В |
|
C |
|
С |
|
U |
|
K |
|
|
U |
|
|
U |
|
|
|
|
|
||
|
,ВТ |
|
|
СХ |
|
|
|
НИ |
|
НК |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
U |
|
U |
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
БНН |
|
Y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где
K |
СХ |
3 |
|
- для сетей с изолированной нейтралью; |
|
|
|
||
KСХ |
1 / |
3 |
- для сетей с глухозаземленной нейтралью. |
|
K A , KВ , KС = 1..2 - коэффициенты пропорциональности, зависящие от схемы соединения вторичных обмоток трансформатора.
26
КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ СЕТИ С ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ
Коэффициенты уточняются при пусконаладочных испытаниях.
Защита отстраивается от напряжений небаланса нормального режима. Типовое значение уставки составляет 30 В.
27
ЗАМЫКАНИЕ ОДНОЙ ФАЗЫ ОБМОТКИ СТАТОРА НА ЗЕМЛЮ
Напряжения неповреждённых фаз
|
= = |
3 |
|
|
ф |
Ток замыкания через место повреждения
з = 3 ф
При внутреннем повреждении на расстоянии витков от нулевой точки напряжение повреждённой фазы:
= 1 − ф
Ток замыкания
= 3
з ф
28
ЗАЩИТЫ СТАТОРА ГЕНЕРАТОРА ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ
(НА ПРИМЕРЕ ООО НПП «ЭКРА»)
Защиты статора генератора от замыканий на землю производства фирмы «ЭКРА»
Защиты от замыканий на землю |
|
Защиты от замыканий на землю статора |
|
статора генератора, |
|
генератора, работающего в блоке генератор- |
|
работающего на сборные шины |
|
трансформатор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IN
Защита с контролем основной гармонической составляющей тока нулевой последовательности
IN (UN)
Защита с контролем основной и третьей гармонических составляющих тока и напряжения нулевой последовательности
IN (F25)
Защита с наложением 
контрольного тока с частотой Fном/2 через дугогасящую катушку сети с компенсированной
нейтралью
Защиты генератора, не |
|
|
|
|
|||
имеющего гальванической |
Защиты генератора с |
|
|||||
связи с сетью с.н. или |
|
реактированной отпайкой |
|||||
потребителей |
|
|
|
|
|||
UN (U0) |
|
Se (F25) |
|
||||
Защита |
с |
контролем |
Защита с наложением |
||||
основной |
|
и |
третьей |
контрольного |
тока |
с |
|
гармонических состав- |
частотой Fном/2 через |
||||||
ляющих |
|
напряжения |
обмотку разомкнутого |
||||
нулевой |
|
последова- |
треугольника ТН. |
|
|||
тельности в нейтрали |
|
|
|
||||
и на выводах |
|
|
|
|
|
||
UN (100) |
|
|
|
|
|||
Защита с наложением |
|
|
|
||||
постоянного |
тока |
на |
|
|
|
||
первичные |
цепи ста- |
|
|
|
|||
тора через |
нейтрали |
|
|
|
|||
ТН на выводах генера- |
|
|
|
||||
тора. |
|
|
|
|
|
|
|
UN (F25) |
|
|
|
|
|||
Защита с наложением |
|
|
|
||||
контрольного |
тока |
с |
|
|
|
||
частотой Fном/2 через |
|
|
|
||||
дугогасящий реактор. |
|
|
|
||||
Защиты генераторов укрупненного блока
IN (F25)
Защита с наложением контрольного тока с 
частотой Fном/2 через дугогасительные реакторы генераторов укрупненного блока. Контролируется разность токов нулевой после-
довательности.
29
ЗАЩИТА С КОНТРОЛЕМ ОСНОВНОЙ ЧАСТОТЫ ТОКА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ IN
•применяется на генераторах мощностью не более 12 МВт;
•подключается к трансформатору нулевой последовательности, установленному на линейных выводах генератора;
•может содержать два измерительных органа:
1.чувствительный для защиты от однофазных замыканий; 2.грубый для защиты от двойных замыканий на землю.
Первичный ток срабатывания грубого органа принимается равным
Iср = 100 А
Ток срабатывания чувствительного органа выставляется при пусконаладочных испытаниях.
30