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]

10-2. Продольная дифференциальная защита

Основной защитой генераторов от многофазных коротких замыканий в обмотке статора является продольная дифференциальная защита. Эта защита подключается к трансформаторам тока, установленным со стороны выводов и со стороны нулевой точки генератора; в зону ее действия входят обмотки, выводы статора и кабели или шины до распределительного устройства генераторного напряжения.

На электростанциях без обслуживающего персонала, где продольная дифференциальная защита при срабатывании автоматически пускает воду в генератор, она подключается к трансформаторам тока так, чтобы в зону ее действия входили лишь обмотка и выводы статора.

В настоящее время на генераторах, работающих на шины генераторного напряжения, применяются главным образом две схемы продольной дифференциальной защиты (рис. 10-1). В первой из них, которая применяется на генераторах мощностью меньше 30 МВт, используются два токовых реле и четыре трансформатора тока (рис. 10-1, а). Недостатком этой схемы защиты является то, что она не будет срабатывать при двойном замыкании на землю (одно в сети, другое в обмотке статора), если в генераторе замкнется на землю фаза статора, в которой отсутствуют трансформаторы тока защиты.

Для отключения генератора в этом случае предусматривается дополнительное токовое реле в схеме защиты от замыканий на землю, действующее без выдержки времени на отключение (см. ниже). Поэтому продольная дифференциальная защита может быть выполнена в двух фазах лишь на тех генераторах, которые имеют защиту от замыканий на землю, действующую на отключение и обеспечивающую отключение генератора без выдержки времени при двойных замыканиях на землю.

Если генератор не имеет защиты от замыканий на землю, действующей на отключение, продольная дифференциальная защита должна устанавливаться в трех фазах (рис. 10-1, б). Для повышения надежности защиты генераторов мощностью выше 30 МВт продольная дифференциальная защита на них выполняется, как правило, в трехфазном исполнении независимо от наличия защиты от замыканий на землю, действующей на отключение.

Ток срабатывания продольной дифференциальной защиты выбирается по условию отстройки оттока небаланса, проходящего в реле при внешних коротких замыканиях:

где —коэффициент надежности, равный 1,3; Iнб.расч — расчетный ток небаланса, определяемый согласно следующему выражению:

где — коэффициент апериодичности, учитывающий дополнительную погрешность трансформаторов тока в переходном процессе и принимаемый равным 1,0 для защиты с реле РНТ-565 и 1,5—2 для защиты с реле РТ-40 или с реле прямого действия РТМ; — коэффициент однотипности трансформаторов тока, принимаемый равным 0,5; fi — относительная величина погрешности трансформаторов тока, равная 0,1; Iк.з.макс — периодическая составляющая тока (при t = 0), который проходит по трансформаторам тока защиты при внешнем металлическом коротком замыкании на шинах генераторного напряжения.

Чтобы уменьшить токи небаланса, проходящие в реле при внешних коротких замыканиях, для продольной дифференциальной защиты подбираются трансформаторы тока, имеющие одинаковые характеристики намагничивания. При расчете по формуле (10-3) это учитывается коэффициентом однотипности.

С этой же целью рекомендуется выравнивать сопротивления плеч дифференциальной защиты подбором соответствующих сечений жил соединительных кабелей и включать последовательно с токовыми реле добавочные сопротивления 5—10 Ом (рис. 10-1, а).

Для уменьшения тока небаланса; и повышения чувствительности дифференциальной защиты наиболее целесообразно использовать в схеме реле с насыщающимися трансформаторами (рис. 10-1, б). Как показывает опыт эксплуатации, продольная дифференциальная защита с реле РНТ более надежна, чем защита с простыми токовыми реле.

Ток срабатывания продольной дифференциальной защиты на турбогенераторах мощностью 60 МВт и более, а также на гидрогенераторах мощностью свыше 5 МВт выбирается согласно выражению (10-2) и, как правило, бывает меньше номинального тока генератора (0,5 — 1) IHOM. На генераторах меньшей мощности рекомендуется принимать ток срабатывания выше номинального тока генератора (1,3—1,4) IHOM. При такой уставке срабатывания дифференциальная защита, как правило, бывает надежно отстроена от тока небаланса, и вместе с тем предотвращается ее ложное срабатывание в нормальном режиме в случае обрыва соединительных проводов или неисправности одного из трансформаторов тока.

Для сигнализации обрыва соединительных проводов дифференциальной защиты в нулевой провод токовых цепей включается токовое реле То (рис. 10-1, б), ток срабатывания которого устанавливается равным 20—30% IHOM.

В некоторых случаях на генераторах применяют дифференциальную защиту со специальной схемой включения обмоток реле РНТ-565, обеспечивающую повышенную чувствительность к многофазным коротким замыканиям и вместе с тем не срабатывающую при обрыве соединительного провода.

В этой схеме, приведенной на рис. 10-2, используются две обмотки реле РНТ-565, одна из которых, дифференциальная, включается на разность токов трансформаторов тока одноименных фаз, а вторая, уравнительная, включается в нулевой провод дифференциальной схемы с встречной полярностью.

Ток срабатывания реле в рассматриваемой схеме продольной дифференциальной защиты выбирается по двум условиям: отстройки от тока небаланса согласно (10-2), а также по условию отстройки от тока, который будет проходить в реле при обрыве соединительных проводов, согласно следующему выражению:

Обычно определяющим является условие (10-4). Число витков дифференциальной и уравнительной обмоток реле PHT-565 принимается равным:

При обрыве соединительного провода от одного из трансформаторов тока ток будет проходить по дифференциальной обмотке одного из реле и, замыкаясь через нулевой провод, по уравнительным обмоткам всех трех реле. Рассмотрим, как будет вести себя при этом каждое реле, если вторичный ток в плече дифференциальной защиты равен Iном. Реле фазы, соединительный провод которой оборван, будет находиться под действием разности намагничивающих сил, создаваемых дифференциальной и уравнительной обмотками реле:

Подставляя значения из (10-5), (10-6) и Iс.з из (10-4), получаем следующее выражение:

В реле двух других фаз, где несбалансированный ток проходит только по уравнительным обмоткам, включенным в нулевой провод,

Поскольку намагничивающие силы во всех трех реле меньше величины, при которой реле срабатывает (100 А), ни одно из реле не подействует ложно при обрыве соединительного провода.

При многофазных коротких замыканиях в зоне действия защиты по уравнительным обмоткам ток проходить не будет, и реле сработает под действием магнитного потока, создаваемого дифференциальной обмоткой.

Поскольку ток срабатывания рассматриваемой дифференциальной защиты, определенный согласно (10-4), в 2 раза меньше, чем у защиты, выполненной по обычной схеме (рис. 10-1) при условии отстройки уставки ее срабатывания от номинального тока генератора, схема на рис. 10-2 будет в 2 раза чувствительнее при междуфазных коротких замыканиях в статоре генератора, когда по уравнительным обмоткам ток не проходит.

При двойных замыканиях на землю, одно из которых находится в зоне защиты, а другое в сети, защита загрубляется, так как ток повреждения проходит по обеим обмоткам: дифференциальной и уравнительной. Ток срабатывания защиты при этом виде повреждения определяется следующим выражением:

В этом случае рассматриваемая защита равночувствительна с защитой, выполненной по обычной схеме (рис. 10-1), при условии отстройки уставки ее срабатывания от номинального тока генератора.

Для надежной отстройки реле РНТ от токов небаланса в переходном режиме при внешних коротких замыканиях на короткозамкнутой обмотке реле РНТ-565 устанавливаются отпайки А—А, а на реле РНТ-565 сопротивление, подключенное к короткозамкнутой обмотке, принимается равным 10 Ом.

Продольная дифференциальная защита генератора во всех случаях должна обеспечивать коэффициент чувствительности больше двух при коротких замыканиях на выводах генератора:

где Iк.з.мин — периодическая составляющая тока короткого замыкания для t = 0 при металлическом двухфазном коротком замыкании на выводах генератора.

Расчетный ток короткого замыкания определяется для двух режимов: повреждение одиночно работающего генератора, когда ток к месту повреждения подходит только от генератора, и повреждение генератора, включаемого методом самосинхронизации, когда ток к месту короткого замыкания подходит только от сети. В формулу (10-12) подставляется меньшее значение тока короткого замыкания, определенное для этих двух расчетных режимов.

8 Июнь, 2009              24575              ]]>Печать]]>
7 / 35 ( Отлично )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Дva plus trи ? (цифрой)

Вверх страницы