ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus
Релейная защита воздушных линий 110-220 кВ типа ЭПЗ-1636 [25] Расчет уставок устройств релейной защиты [24] ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА [18] Максимальная токовая защита [14] Проверка релейной защиты [13] Дифференциальная защита линий [12] Защита синхронных генераторов [12] Измерительные трансформаторы [10] Принципы построения измерительных и логических органов релейной защиты на полупроводниковой и интегральной базе [10] Токовая направленная защита [9] Защита электродвигателей [9] Реле [9] Защита от однофазных замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью [8] Правила выполнения схем РЗА [8] Проверка защиты первичным током нагрузки и рабочим напряжением [8] Высокочастотные защиты [7] Защита воздушных и кабельных линий электропередачи [7] Защита трансформаторов и автотрансформаторов [7] Защита предохранителями и автоматическими выключателями [7] Защита от коротких замыканий на землю в сети с глухозаземленной нейтралью [6] Векторные диаграммы. Короткие замыкания в электрических системах [6] Действие релейной защиты при качаниях [6] Аппаратура для проверки релейной защиты [5] Защита шин [3] Особенности защиты линий и трансформаторов, подключенных к линиям без выключателей на стороне высшего напряжения [3] Оперативный ток [3] Общие сведения [3] Управление выключателями [2]

10-10. Особенности защиты блоков генератор — трансформатор

а) Схемы электрических соединений блоков

Наиболее часто по схеме блока генератор — трансформатор или генератор — автотрансформатор включаются мощные турбо- и гидрогенераторы.

Для защиты генератора и трансформатора (автотрансформатора) в схемах блоков применяются те же самые защиты, что и в рассмотренных выше схемах защит генераторов, подключенных к шинам генераторного напряжения, и трансформаторов (автотрансформаторов). Используемые при этом защиты имеют некоторые особенности, рассмотренные ниже.

На рис. 10-21 приведено несколько схем электрических соединений блоков, применяющихся на современных крупных электростанциях. Схемы на рис. 10-21, а — в отличаются схемой электрических соединений на стороне высшего напряжения и подключением трансформатора собственного расхода. В схеме на рис. 10-21, г генератор работает в блоке с автотрансформатором, подключенным к шинам высшего и среднего напряжения. На рис. 10-21, д два генератора работают в блоке с трансформатором, имеющим расщепленные обмотки, а в схеме на рис. 10-21, е два генератора, работающие в блоке с трансформаторами, подключены через общий выключатель на стороне высшего напряжения.

б) Продольная дифференциальная защита

На рис. 10-22 показано несколько схем выполнения дифференциальных защит блока генератор — трансформатор. Наиболее проста схема на рис. 10-22, а, которая применяется на блоках турбогенератор — трансформатор мощностью меньше 100 МВт. В этой схеме общая дифференциальная защита подключается к трансформаторам тока, установленным со стороны нулевых выводов генератора и со стороны высшего напряжения трансформатора. Токовые цепи защиты не подключаются к трансформаторам тока, установленным на отпайке к трансформатору собственного расхода, поскольку защита отстроена током срабатывания от коротких замыканий за трансформатором. В зону действия защиты входят обмотки генератора, трансформатора, а также трансформатор собственного расхода. Дифференциальная защита в этом случае, как правило, выполняется с реле типа РНТ. Исключение составляет схема на рис. 10-21, б, когда трансформатор блока на стороне высшего напряжения подключается через два выключателя. При этом вследствие прохождения больших токов небаланса в реле при внешнем коротком замыкании за одним из выключателей высшего напряжения защиту обычно приходится выполнять с реле типа ДЗТ, имеющими тормозные обмотки.

В схеме на рис. 10-22, б показана также общая дифференциальная защита блока, токовые цепи которой подключены к трансформаторам тока выключателя трансформатора собственного расхода. Защита выполняется с реле РНТ или ДЗТ. Зона действия ограничивается трансформаторами тока, установленными па отпайке.

В схеме на рис. 10-22, в установлены две дифференциальные защиты, одна из которых защищает весь блок, а вторая только генератор. Отдельная продольная дифференциальная защита устанавливается на генераторах блоков в следующих случаях: на турбогенераторах мощностью 100 МВт и более; на турбогенераторах мощностью меньше 100 МВт, если ток срабатывания общей дифференциальной защиты блока превышает 1,5 Iном на гидрогенераторах, для того чтобы выполнить защиту генератора с током срабатывания меньше номинального, а также для того, чтобы обеспечить автоматическое включение установки пожаротушения только при повреждениях в обмотке статора генератора.

На блоках турбогенератор — трансформатор мощностью 200—300 МВт с генераторами типа ТВВ применяется схема защиты, приведенная на рис. 10-22г. В этой схеме предусмот- рены две отдельные дифференциальные защиты для генератора и трансформатора. Такое решение объясняется тем, что в нулевых выводах этих генераторов установлена только одна группа трансформаторов тока с двумя обмотками, к которым подключаются токовые цепи продольной дифференциальной и резервной защит генератора. Поскольку свободной обмотки для дифференциальной защиты трансформатора не имеется, она подключена к трансформаторам тока, установленным на выводах генератора.

Индивидуальные дифференциальные защиты генераторов и трансформаторов (автотрансформаторов) применяются также при схемах электрических соединений, показанных на рис. 10-21, г—е, т.е. во всех случаях, когда генераторы подключены через свой выключатель.

в) Токовые защиты от внешних коротких замыканий и перегрузок

Защита блоков генератор — двухобмоточный трансформатор от внешних междуфазных коротких замыканий осуществляется общей токовой защитой, которая подключается к трансформаторам тока, установленным со стороны нулевых выводов генератора. Для этой цели используется токовая защита обратной последовательности с приставкой для действия при трехфазных коротких замыканиях.

Защита от трехфазных коротких замыканий выполняется на блоках с двумя выдержками времени: с первой подается импульс на отключение выключателя со стороны высшего напряжения трансформатора, а со второй — на выходное реле защиты блока, отключающее выключатель блока, АГП генератора и выключателя трансформатора собственного расхода.

Защита от внешних несимметричных коротких замыканий и от перегрузки токами обратной последовательности осуществляется с помощью двух реле типа РТФ-2 и одного реле напряжения нулевой последовательности, подключенного к вторичной обмотке трансформатора напряжения, установленного на выводах генератора. С помощью этих реле обеспечивается четырехступенчатая токовая защита обратной последовательности (рис. 10-23).

Первая ступень защиты, предназначенная для отключения коротких замыканий на выводах генератора, осуществляется с помощью реле Т3 и реле напряжения нулевой последовательности Н0. Реле напряжения нулевой последовательности срабатывает при двухфазных коротких замыканиях на землю на выводах генераторного напряжения, разрешая защите действовать на отключение блока. При коротком замыкании на стороне высшего напряжения блока напряжение нулевой последовательности на стороне генераторного напряжения не появляется, и первая ступень защиты не действует.

Благодаря такому выполнению схемы выдержка времени первой ступени не отстраивается от резервных защит линий, подключенных к шинам высшего напряжения, и может быть принята небольшой, что необходимо для предотвращения повреждения генератора токами обратной последовательности.

Вторая ступень защиты, предназначенная действовать при несимметричных коротких замыканиях на выводах высшего напряжения блока, выполняется с помощью того же самого реле тока обратной последовательности, что и первая ступень, но без контроля напряжения нулевой последовательности. Эта ступень также действует на полное отключение блока.

Третья и четвертая ступени защиты предназначены для отключения блока при удаленных несимметричных коротких замыканиях в сети высшего напряжения и при несимметричных режимах, представляющих опасность для генератора. Третья ступень осуществляется с помощью токового реле Т4 и реле времени В4, а четвертая ступень соответственно T1 и В1.

Третья и четвертая ступени защиты имеют по две выдержки времени, так же как и защита от симметричных коротких замыканий. С первой выдержкой времени каждая ступень действует на отключение выключателя стороны высшего напряжения, а со второй — на полное отключение и останов блока.

Токовое реле обратной последовательности Т2 действует на сигнал при прохождении небольших токов обратной последовательности. Уставки токовых защит обратной последовательности блоков, действующих на отключение, приведены в табл. 10-6.

На реле напряжения нулевой последовательности выполняется уставка срабатывания 40 В вторичных.

Токовая защита обратной последовательности, действующая на сигнал, имеет уставку срабатывания 0,05—0,06 Iном и выдержку времени 20 с.

Поскольку ступенчатая токовая защита не обеспечивает отключения турбогенератора при прохождении тока обратной последовательности в точном соответствии с характеристикой допустимой перегрузки генераторов, разработано реле с зависимой характеристикой типа РТФ-6, опыт эксплуатации которого пока недостаточен.

Для повышения чувствительности резервных защит к внешним однофазным коротким замыканиям применяется специальная токовая защита нулевой последовательности, которая подключается обычно к трансформатору тока, установленному в цепи заземления нулевой точки трансформатора.

На блоках, трансформаторы которых постоянно работают с глухим заземлением нейтрали, защита выполняется с одним токовым реле, которое с первой выдержкой времени действует на отключение выключателя стороны высшего напряжения, а со второй — на полное отключение и останов блока. Ток срабатывания этой защиты согласуется с защитами линий, отходящих от шин высшего напряжения. Кроме того, предусматривается ускорение защиты от замыканий на земле блока до 0,5—1 с по следующим соображениям.

В практике эксплуатации неоднократно отмечались случаи отказа одной или двух фаз выключателя высшего напряжения при ручных операциях по включению или отключению этих выключателей. Возникающий при этом несимметричный режим (отключена одна или две фазы на стороне высшего напряжения) сопровождается прохождением значительных токов обратной последовательности, что может привести к повреждению генератора.

Поскольку в рассматриваемом случае выключатель блока неисправен, отделение блока от сети должно производиться выключателями других присоединений, подключенных к той же системе шин высшего напряжения, что и блок с неисправным выключателем. Это осуществляется с помощью специального устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ). Пуск же УРОВ в рассматриваемом случае будет производиться защитой от замыканий на земле неисправного блока, которая сработает от токов нулевой последовательности, проходящих в неполнофазном режиме.

Для того чтобы ускорить отключение неисправного блока, не допустить отключения других блоков и линий, предусматривается ускорение токовой защиты нулевой последовательности, которое осуществляется с помощью реле «непереключения фаз», срабатывающего, если одна или две фазы выключателя из трех остаются включенными.

С целью уменьшения токов коротких замыканий на землю на шинах станций 110—220 кВ нейтрали части трансформаторов разземляются. При этом токовая защита нулевой последовательности усложняется, так как на нее возлагается дополнительная задача предотвратить повреждение трансформаторов, работающих с незаземлен-ной нейтралью при отключении внешнего однофазного короткого замыкания. Для этого предусматривается специальная защита нулевой последовательности, обеспечивающая отключение блока с незаземленной нейтралью раньше, чем блоков с заземленной нейтралью.

На блоках с воздушными выключателями на стороне высшего напряжения, трансформаторы которых нормально работают с изолированной нейтралью, для предотвращения их повреждения в неполнофазном режиме не допускается проведение операций с выключателем высшего напряжения, когда нулевая точка изолирована. Поэтому в схеме предусматривается автоматическое включение короткозамыка-теля, установленного в нуле трансформатора, при любой операции включения или отключения воздушного выключателя со стороны высшего напряжения блока.

На блоках генератор — двухобмоточный трансформатор устанавливается только одна защита от перегрузки. На блоках генератор — трехобмоточный трансформатор или автотрансформатор устанавливаются две или три защиты от перегрузки. На этих блоках устанавливаются также дополнительные токовые защиты для того, чтобы обеспечить селективное отключение выключателей при внешнем коротком замыкании на стороне высшего или среднего напряжения трансформатора (автотрансформатора).

г) Защита от замыканий на землю с реле максимального напряжения

Для защиты от однофазных замыканий на землю в статоре генераторов, работающих в блоке с трансформаторами, применяется реле максимального напряжения, которое вклю-чается на обмотку трансформатора напряжения, соединенную в разомкнутый треугольник (рис. 10-24).

Реле напряжения срабатывает при появлении замыкания на землю в любой точке генераторного напряжения и действует на сигнал с выдержкой времени 0,5 с. Напряжение срабатывания реле напряжения обычно устанавливается 10—15 В для отстройки от напряжения небаланса. В случае, если емкостный ток генератора, работающего в блоке с тран-сформатором, превышает 5 А, целесообразно установить в нулевой точке генератора дугогасящую катушку, компенсирующую емкостный ток до величины меньше 5 А, и защиту включить с действием на сигнал.

На блоках мощностью 150 МВт и больше, генераторы которых не имеют поперечной дифференциальной защиты от витковых замыканий, допускается для повышения надежности включать защиту максимального напряжения нулевой последовательности на отключение даже при токе замыкания на землю меньше 5 А. В этом случае выдержка времени рассматриваемой защиты должна на ступень селективности превышать выдержки времени защит от замыканий на землю, установленных на стороне высшего и среднего напряжения.

8 Июнь, 2009              16186              ]]>Печать]]>
4 / 17 ( Хорошо )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Dвa pлюs тpi ? (цифрой)

Вверх страницы