ИЭ / 7 сем (станции+реле) / Лекции / Все презентации Богданова
.pdf
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
з = 3 ф
30
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.
31
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.
32
ЗАЩИТА С КОНТРОЛЕМ ТРОЙНОЙ ЧАСТОТЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ IN(UN)
Контроль третей гармонической составляющей тока и напряжения нулевой последовательности
Применяется на генераторах мощностью 36 МВт и менее
Принцип работы защиты основан на том, что составляющая напряжения третьей гармоники в генераторе присутствует даже в нормальном режиме, и при замыкании она уменьшается.
Защита подключается к выходу трехтрансформаторного фильтра тока нулевой последовательности или к трансформатору тока нулевой последовательности при его наличии, а также к разомкнутому треугольнику ТН, установленного на линейных выводах генератора.
33
НАПРЯЖЕНИЯ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ТРЕТЬЕЙ ГАРМОНИКИ
Расчетная схема (а) и соотношения третьих гармоник напряжений нулевой последовательности (6 и в)
Токораспределение при внутреннем (а) и внешнем (6) KЗ
34
ЗАЩИТА С НАЛОЖЕНИЕМ КОНТРОЛЬНОГО ТОКА ЧАСТОТЫ 25 ГЦ ЧЕРЕЗ ДГР
Для генераторов любой мощности, работающих на сборные шины в сети с компенсированной нейтралью
Преимущество: независимость от уровня напряжения третьей гармоники.
Недостаток: |
применение |
источника |
контрольного тока частоты 25 Гц. |
|
|
Защита подключается к трехтрансформаторному фильтру тока нулевой последовательности, установленному на линейных выводах генератора.
35
ЗАЩИТА ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ ОБМОТКИ СТАТОРА ГИДРОГЕНЕРАТОРА УКРУПНЕННОГО БЛОКА С НАЛОЖЕНИЕМ ТОКА 25 ГЦ
|
сеть |
|
|
|
|
|
ЭКРА 200 |
|
|
|
Q |
Q |
|
In∆(F25) |
|
|
|
|
|
|
|
|
3Uo |
UoG(F25) |
|
|
|
|
|
|
|
IГ, N |
|
|
|
ФТНП |
|
|
|
|
|
ЦФ |
In∆ F25 |
|
|
|
|
In(F25) |
|
|
|
|
In∆ |
|
|
G |
G |
|
|
|
ФТНП |
IНГ, N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uдгр |
UoG |
|
|
|
|
|
ДГР |
ДГР |
Uдгр |
|
|
|
|
ЦФ |
Uдгр F25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uист F25 |
Un(F25) |
|
|
|
|
|
|
ИКТ |
Uист |
|
|
|
|
|
|
|
Схема подключения
36
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТОК КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ |
|||||
|
|
|
|
|
2 Ι'' |
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
k |
-Ι' |
e-T''d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 Ι' |
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 Ιk'' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-Ι |
e-T'd |
|
|
Ιk |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
k |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 Ι' ' |
e Tg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
Комбинация: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжения регулятора |
U′′p |
< |
|
U′p |
< |
Up |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Реального сопротивления |
|
X ′′d |
< |
X′d |
< |
Xd |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Постоянных времени |
T ′′d |
< |
T′d |
< |
Td |
||||||
|
|
|
Электромагнитные |
|
Электромеханические |
Установившиеся |
Апериодическая |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
составляющая |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
t |
sin t - I' |
|
|
|
- |
t |
|
|
|
|
|
- |
t |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
sin t - I' ' |
|
|
|
|||||||||
ik |
2 |
I' ' |
k |
I' |
k |
e |
T' ' d |
k |
-I |
k |
e |
T' d sin t - |
k |
k |
e |
Tg sin |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37 |
ПРИМЕРЫ ТОКА КЗ ДЛЯ ГЕНЕРАТОРА 170 МВТ
xd = 1,78 |
|
|
|
|
|
x´d = 0,24 |
|
|
|
x´´d = 0,16 |
|||
TG = 0,097s |
|
|
|
T´d = 1,125s |
|
|
|
T´´d = 0,05s |
|||||
I |
K |
2,25 I |
N |
1,26 I |
N |
I´ 1,11 |
I |
N |
4,6 I |
N |
|||
|
|
Xd |
|
|
K |
Xd |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
I´´ |
|
1,07 I |
|
6,7 I |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
K |
Xd |
|
N |
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Максимальная апериодическая |
|
|
|
|
|
|
|
Отсутствие апериодической |
|||||
составляющая тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
составляющей тока |
||||
38
ВНУТРЕННИЕ ЗАМЫКАНИЯ В ГЕНЕРАТОРЕ
Замыкание между фазами статорной обмотки является одним из наиболее опасных видов повреждения генератора.
В зависимости от режима работы генератора, от места замыкания и условий связи генератора с системой токи повреждения могут изменяться в широком диапазоне и достигать больших величин.
Сцепление потоков с витками
Зависимость эдс от доли витков статорной
обмотки генератора |
|
= |
+ |
|
с |
об |
|
= |
|
= |
|
= |
2 |
|
|
ф |
+ |
|||||
|
|
|
|
|
с |
|
об |
39