ИЭ / 8 сем (станции+реле) / Лекции / Защита генераторов
.pdfШЭ1110 - ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА ЭНЕРГООБЪЕКТОВ НЕБОЛЬШОЙ СЛОЖНОСТИ
Шкаф защиты типа ШЭ1110
Комплект A
Защиты генератора: I G, Io, Uo, U>, U<, Pобр, Z<, Ф<, F<>
и др. защиты по желанию заказчика
Комплект B
Защиты генератора: I G, Io, Uo, U>, U<, Pобр, Z<, Ф<, F<>
и др. защиты по желанию заказчика
Шкафы типов ШЭ1110 включают в себя две системы защит.
Комплекс защит состоит из одного шкафа.
На рисунке показан вариант защиты генератора небольшой мощности
11
ШЭ1110М - ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА ЭНЕРГООБЪЕКТОВ СРЕДНЕЙ СЛОЖНОСТИ
Система 1 |
Система 2 |
|
|
Защиты |
Защиты |
1) генератора: |
1) генератора: |
I G, U>, U<, Pобр, Z<, Ф<, F, КИН, |
I G, U>, U<, Pобр, Z<, Ф<, F, КИН, |
статора и ротора от з.з. и перегр. |
статора и ротора от з.з. и перегр. |
2) ТБ: |
2) ТБ: |
I ТБ, Io, Uo, ГЗ, I> |
I ТБ, Io, Uo, ГЗ, I> |
3) ТСН: |
3) ТСН: |
I ТСН, I>, ГЗ ТСН, ГЗ РПН |
I ТСН, I>, ГЗ ТСН, ГЗ РПН |
и др. защиты по желанию |
и др. защиты по желанию |
заказчика |
заказчика |
G ТСН
Шкаф типа ШЭ1110М включает в себя одну систему защит.
Комплекс защит состоит из двух одинаковых шкафов
На рисунке показан вариант защиты блока генератортрансформатор средней мощности
12
ШЭ1111 (ШЭ1112) - ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА СЛОЖНЫХ ЭНЕРГООБЪЕКТОВ
Защиты
1) генератора:
I
TБ
Q
Защиты 1) генератора:
I G, U>, U<,Pобр, Z<, Ф<, F, КИН,
статора и ротора от з.з. и перегр. 2) ТБ:
I ТБ, Io, Uo, ГЗ, I> 3) ТСН:
I ТСН, I>, ГЗ ТСН, ГЗ РПН
4)ТВ: I>, I>>
идр. защиты пожеланию
заказчика
TСН
TВ
Шкаф типа ШЭ1111 (ШЭ1112) включает в себя одну систему защит. Комплекс защит состоит из двух шкафов
На рисунке показан вариант защиты мощного блока генератор-трансформатор
* Шкаф ШЭ1112 незначительно отличается от шкафа ШЭ1111 (по составу защит, конструкции и т.д.). Как правило, шкафы двух систем выбираются одинаковыми.
13
ШЭ1111 (ШЭ1112) - ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА СЛОЖНЫХ ЭНЕРГООБЪЕКТОВ
Схема подключения шкафов ШЭ1111-067UT02 (Ростовская АЭС, блочные трансформаторы 2КС01 и 2КС02)
ШЭ1111-067UT02A (основной)
|
UНН ТБ, Y |
A |
Х48 |
|
U/f |
B |
Х49 |
||
КИН НН ТБ |
|
|
|
|
(SG2) |
C |
Х50 |
||
|
|
N |
Х51 |
|
КИН НН ТБ |
UНН ТБ, |
H |
Х52 |
|
И |
Х53 |
|||
|
|
|||
|
(SG3) |
K |
Х54 |
|
|
|
|
Х55 |
|
|
Резерв |
|
Х56 |
|
|
|
Х57 |
||
|
|
|
||
|
|
|
Х58 |
|
|
|
Aн |
Х59 |
|
|
|
Bн |
Х60 |
|
|
|
Cн |
Х61 |
|
КИВ1 |
IКИВ1 |
Nн |
Х62 |
|
|
(SG4) |
Aк |
Х63 |
|
|
Bк |
Х64 |
||
|
|
|||
|
|
Cк |
Х65 |
|
|
|
Nк |
Х66 |
|
|
|
Aн |
Х67 |
|
|
|
Bн |
Х68 |
|
|
IКИВ2 |
Сн |
Х69 |
|
КИВ2 |
Nн |
Х70 |
||
|
(SG5) |
Aк |
Х71 |
|
|
|
Bк |
Х72 |
|
|
|
Ск |
Х73 |
|
|
|
Nк |
Х74 |
|
|
|
Aн |
Х75 |
|
|
|
Bн |
Х76 |
|
I ТБ |
|
Сн |
Х77 |
|
IВН Т1 |
Nн |
Х78 |
||
РТ Т1 |
(SG6) |
Aк |
Х79 |
|
|
Bк |
Х80 |
||
|
|
|||
|
|
Ск |
Х81 |
|
|
|
Nк |
Х82 |
|
|
|
Aн |
Х83 |
|
|
|
Bн |
Х84 |
|
I ТБ |
|
Сн |
Х85 |
|
IВН Т2 |
Nн |
Х86 |
||
РТ Т2 |
(SG7) |
Aк |
Х87 |
|
Bк |
Х88 |
|||
|
||||
|
|
|||
|
|
Ск |
Х89 |
|
|
|
Nк |
Х90 |
|
Iо Т1 |
IN, Т1 |
Nн |
Х91 |
|
(SG8) |
Nк |
Х92 |
||
|
||||
Iо Т2 |
IN, Т2 |
Nн |
Х93 |
|
(SG9) |
Nк |
Х94 |
||
|
||||
|
|
Aн |
Х95 |
|
|
|
Bн |
Х96 |
|
I ТБ |
|
Сн |
Х97 |
|
IГ |
Nн |
Х98 |
||
|
(SG10) |
Aк |
Х99 |
|
|
|
Bк |
Х100 |
|
|
|
Ск |
Х101 |
|
|
|
Nк |
Х102 |
В шкаф |
ошиновки |
(рез.компл.) |
В шкаф |
ошиновки |
рез.компл.) |
|
|
( |
АС82 |
к линии 500кВ |
|
|
|
|
ТС
IКИВ1
ТС
|
|
IКИВ2 |
|
IВН Т1 |
ТА1-1 |
|
|
|
2000/1 |
IВН Т2 |
|
|
|
ТА1-2 |
|
|
IВН Т1 |
|
2000/1 |
ТА2-1 |
|
|
|
2000/1 |
|
ТА2-2 |
IВН Т2 |
|
|
||
|
|
2000/1 |
|
|
ТА18-1 ТА19-1 |
|
ТА18-2 ТА19-2 |
2КС01 |
1000/1 |
2КС02 |
1000/1 |
|
|
||
ТЦ-630000/500 |
IN, Т1 |
ТЦ-630000/500 |
IN, Т2 |
630МВА |
630МВА |
||
525/24кВ |
|
525/24кВ |
|
TV1
|
|
|
|
TV2 |
|
|
|
24 |
0,1 |
0,1 |
кВ |
24 |
0,1 |
0,1 |
кВ |
3 |
3 |
3 |
|
3 |
3 |
3 |
|
к ТСН
ТА18 IГ
30000/5
IГ ТА19 30000/5
2GТ01
В шкаф |
ошиновки |
(осн.компл.) |
В шкаф |
ошиновки |
осн.компл.) |
|
|
( |
ШЭ1111-067UT02В (резервный)
Х48 |
A |
UНН ТБ, Y |
|
|
Х49 |
B |
U/f |
||
|
||||
Х50 |
C |
(SG2) |
КИН НН ТБ |
|
Х51 |
N |
|
|
|
Х52 |
H |
UНН ТБ, |
КИН НН ТБ |
|
Х53 |
И |
|||
|
||||
|
|
|||
Х54 |
K |
(SG3) |
|
|
Х55 |
|
|
|
|
Х56 |
|
Резерв |
|
|
Х57 |
|
|
||
|
|
|
||
Х58 |
|
|
|
|
Х59 |
Aн |
|
|
|
Х60 |
Bн |
|
|
|
Х61 |
Cн |
|
|
|
Х62 |
Nн |
IКИВ1 |
КИВ1 |
|
Х63 |
Aк |
(SG4) |
|
|
Х64 |
Bк |
|
||
|
|
|||
Х65 |
Cк |
|
|
|
Х66 |
Nк |
|
|
|
Х67 |
Aн |
|
|
|
Х68 |
Bн |
|
|
|
Х69 |
Сн |
IКИВ2 |
|
|
Х70 |
Nн |
КИВ2 |
||
Х71 |
Aк |
(SG5) |
|
|
Х72 |
Bк |
|
|
|
Х73 |
Ск |
|
|
|
Х74 |
Nк |
|
|
|
Х75 |
Aн |
|
|
|
Х76 |
Bн |
|
|
|
Х77 |
Сн |
IВН Т1 |
I ТБ |
|
Х78 |
Nн |
|||
Х79 |
Aк |
(SG6) |
РТ Т1 |
|
Х80 |
Bк |
|
||
|
|
|||
Х81 |
Ск |
|
|
|
Х82 |
Nк |
|
|
|
Х83 |
Aн |
|
|
|
Х84 |
Bн |
|
|
|
Х85 |
Сн |
IВН Т2 |
I ТБ |
|
Х86 |
Nн |
|||
Х87 |
Aк |
(SG7) |
РТ Т2 |
|
Х88 |
Bк |
|||
|
||||
|
|
|||
Х89 |
Ск |
|
|
|
Х90 |
Nк |
|
|
|
Х91 |
Nн |
IN, Т1 |
Iо Т1 |
|
Х92 |
Nк |
(SG8) |
||
|
||||
Х93 |
Nн |
IN, Т2 |
Iо Т2 |
|
Х94 |
Nк |
(SG9) |
||
|
||||
Х95 |
Aн |
|
|
|
Х96 |
Bн |
|
|
|
Х97 |
Сн |
|
I ТБ |
|
Х98 |
Nн |
IГ |
||
Х99 |
Aк |
(SG10) |
|
|
Х100 |
Bк |
|
|
|
Х101 |
Ск |
|
|
|
Х102 |
Nк |
|
|
14
ЗАЩИТЫ ОТ МЕЖДУФАЗНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ГЕНЕРАТОРА (МТЗ, МТЗ С ПУСКОМ ПО НАПРЯЖЕНИЮ)
Ток срабатывания
IСР = 1,3-1,5 IНОМ
Напряжение срабатывания
- для турбогенераторов |
Uср = |
(0,5 – 0,6)Uном |
- для гидрогенераторов |
Uср = |
(0,6 – 0,7)Uном |
Выбор выдержек времени аналогичен выбору выдержек времени второй ступени токовой защиты, осуществляющей дальнее резервирование.
15
ЗАЩИТЫ ОТ МЕЖДУФАЗНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ГЕНЕРАТОРА (ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА)
Схема подключения дистанционной защиты к аналоговым цепям
Возможные характеристики срабатывания
Использование эллиптических характеристик может быть выполнено наложением круговых |
|
характеристик и т.д. |
16 |
|
ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА
Как правило, имеет две ступени: первая ступень осуществляет ближнее резервирование, вторая – дальнее резервирование
Для генераторов работающих на сборные шины в качестве резервной защиты от междуфазных КЗ рекомендуется использовать круговую характеристику срабатывания, расположенную в первом квадранте комплексной плоскости со смещением в третий квадрант.
Сопротивление срабатывания
Сопротивление смещения
Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
НГ,MIN |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
уст |
|
|
K |
|
K |
|
cos( |
|
- |
|
) |
||||||
|
|
|
|
|
ОТС |
В |
МЧ |
НГ |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Z |
|
|
|
|
U |
MIN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
НГ,MIN |
|
|
3 |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
НГ,MAX |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
НОМ ,Г |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
НГ |
= |
ar cos |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
3 |
U |
|
|
I |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
min |
НГ ,MAX |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zсм = 0,12∙Zуст
Угол максимальной чувствительности рекомендуется принимать равным
φмч = 80°
17
ВЫДЕРЖКА ВРЕМЕНИ ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ
Первая выдержка времени принимается на ступень селективности больше максимальной из выдержек времени резервных защит присоединений шин высшего напряжения и действует на отключение ШСВ:
tср1 = tприс + t
Вторая выдержка времени принимается на ступень селективности больше первой выдержки времени и действует на отключение блока:
tср2 = tср1 + t
Третья выдержка времени принимается на ступень селективности больше первой выдержки времени и действует на отключение генератора:
tср3 = tср2 + t
18
ПРОВЕРКА ПО ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
По условию чувствительности к внутренним КЗ (генератора)
|
IКЗ,MIN > IН.Д.; |
где |
IН.Д. – ток надежного действия защиты, А; |
I КЗ,MIN
– ток в цепи генератора при КЗ (двухфазных либо трехфазных) на выводах генератора в режиме, обеспечивающем минимальное сопротивление измеряемое защитой;
Ток надежного действия определяется из следующих соображений:
а) Надежное действие защиты с учетом требуемого коэффициента чувствительности (КЧ = 1,5) |
|||
|
ZН.Д. |
ZСР |
|
|
KЧ |
||
|
|
||
где |
ZН.Д. – сопротивление надежного действия защиты (ZН.Д. < ZСР); |
ZСР – сопротивление срабатывания защиты
б) При внутренних КЗ напряжение на выводах генератора не превышает UНОМ,Г
IН.Д. = UНОМ / ZН.Д.;
По условию чувствительности при КЗ в конце зоны резервирования
I ( 2)
KЧ KТТ IТР
19
ЗАЩИТА ОТ СИММЕТРИЧНЫХ ПЕРЕГРУЗОК
По ПУЭ требуется только применение защиты от симметричных перегрузок с независимой выдержкой
времени с действием на сигнал.
У генераторов, как правило, существуют заводские инструкции, в которых оговорены допустимые перегрузки генератора током статора. Поэтому применение защиты от симметричных перегрузок с интегральным органом или без него определяется требованиями заказчика.
Ток срабатывания сигнального органа рекомендуется [РУ] определять по выражению
I |
CИГН |
K |
ОТС |
|
|
I |
НОМ.Г |
|
,
где
K |
ОТС |
|
= 1,05
В случае применения интегрального органа точки зависимости задаются по допустимым перегрузкам
генератора током статора.
t, с
tmax
tИО,i = f (Ii*)
tсигн
tmin
Iсигн* |
Iпуск* |
Ii * |
I*,о.е. |
20