5.4.2 Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора (un(u0))

Данная защита выполняется с помощью двух органов напряжения.

Первый орган – это орган U₀, реагирующий на основную составляющую напряжения нулевой последовательности. Он защищает 85-90% витков обмотки статора со стороны фазных выводов и включается на напряжение нулевой последовательности 3U₀ ТН линейных выводов генератора, которое измеряется обмоткой «разомкнутый треугольник».

Напряжение срабатывания органа основной гармоники выбирается из условия отстройки от действующего значения напряжения нулевой последовательности основной частоты обусловленного электростатической индукцией силового трансформатора блока (U_{О ЭЛ.СТ.}) при КЗ на землю на стороне ВН.

Схема замещения для определения напряжения U_{О ЭЛ.СТ.} приведена на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2 – Схема замещения для определения напряжения

На рисунке 5.2 соответствующими буквенными значениями обозначены:

– емкость одной фазы обмотки статора генератора на землю 0,8;

– емкость одной фазы обмотки НН трансформатора на землю;

– емкость шинопровода по отношению к земле;

– емкость генераторного выключателя.

Суммарная емкость фазы сети генераторного напряжения:

(5.15)

Напряжение нулевой последовательности на выводах генератора при однофазных замыканиях на стороне 220кВ:

(5.16)

где – коэффициент, учитывающий распределение напряжения по обмотке ВН трансформатора. В соответствии с Руководящими Указаниями для трансформаторов, работающих с глухозаземленной нейтралью,

– емкость между обмотками высшего и низшего напряжения одной фазы трансформатора;

– напряжение нулевой последовательности при замыкании на землю на стороне высшего напряжения трансформатора, принимается равным:

(5.17)

Суммарный емкостной ток сети генераторного напряжения:

(5.18)

Напряжение срабатывания защиты определится из выражения:

(5.19)

где – коэффициент надежности равный 1,5;

– коэффициент трансформации ТН;

– коэффициент возврата равный 0,95.

Принимаются следующие уставки:

• с уставкой 5 В действует с выдержкой времени 9,0 с действует на сигнал;

• с уставкой равной 15 В и выдержкой времени 0,5 с действует на отключение выключателя генератора, гашение полей и останов турбины со сбросом аварийно-ремонтных затворов.

Второй орган реагирует на соотношение напряжение третей гармоники и в нейтрали на выводах генератора и защищает порядка 30% витков обмотки статора со стороны нейтрали.

Для органа уставка по коэффициенту торможения регулируется от 1 до 3.

Расстояние от нейтрали генератора до места замыкания в обмотке статора:

(5.20)

При орган работает селективно и защищает 31,3 % обмотки статора со стороны нейтрали.

Защита с выдержкой времени 0,5 с действует на отключение выключателя генератора, гашение полей и останов турбины со сбросом аварийно-ремонтных затворов.

5.4.3 Защита от повышения напряжения (U₁>), (U₂>)

1. Уставка защиты > выбирается:

(5.21)

2. В дополнение к вышеуказанной защите на генераторе предусмотрен второй орган > с уставкой предназначенный для работы в режиме холостого хода или при сбросе нагрузки.

Уставка > рассчитывается:

(5.22)

Уставка органа тока, контролирующего отсутствие тока в цепи генератора и на стороне 220 кВ принимается минимальной и равной .

Защита с выдержкой времени 0,5 с действует на отключение выключателя генератора, гашение полей.