3. Расчет уставок микропроцессорной защиты генератора

Согласно рекомендациям по расчёту уставок (РРУ) выберем уставки защиты.

1. Продольная дифференциальная токовая защита генератора (дзг)

Продольная дифференциальная защита является основной защитой от междуфазных коротких замыканий обмотки статора генератора и на его выводах, а также от двойных замыканий на землю в цепях генераторного напряжения. Защита является быстродействующей, высокочувствительной, абсолютно селективной.

Приведённые ниже рекомендации по расчёту даны в предположении, что трансформаторы тока, используемые для продольной дифференциальной защиты, удовлетворяют кривым допустимой кратности при 10-процентной погрешности.

ДЗГ содержит основной дифференциальный орган с торможением и реле дифференциального тока для контроля исправности токовых цепей защиты.

Схема подключения зашиты приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Схема подключения продольной дифференциальной защиты

Введем защиту в работу с помощью программной накладки, установив ее равной «используется».

3.1.1 Характеристика срабатывания дифференциальной токовой защиты с торможением

Характеристика срабатывания ДЗГ приведена на рисунке 5. Первый участок является горизонтальным, а второй – наклонным. Наклон определяется с помощью коэффициента торможения, равного K_т = 0.5. Уровень срабатывания горизонтального участка определяется уставкой по начальному дифференциальному току «Iднач».

Рисунок 5 – Тормозная характеристика срабатывания дифференциального ИО ДЗГ

3.1.2 Цифровое выравнивание токов

В дифференциальной защите реализовано цифровое выравнивание токов плеч. Выравнивание реализовано приведением измеряемых вторичных токов к первичным с помощью коэффициентов трансформации, рассчитанных по заданным первичным и вторичным токам ТТ.

Цифровое выравнивание реализовано в терминале при помощи коэффициентов (уставок) «Kвв» и «Kвн».

Определим значение уставки «Kвв»:

,

где – номинальный ток входов терминала, подключаемых к ИТТ на линейных выводах генератора;

– первичное значение номинального тока генератора;

– первичный номинальный ток ИТТ на линейных выводах генератора;

– вторичный номинальный ток ИТТ на линейных выводах генератора;

Определим значение уставки «Kвн»:

,

где – номинальный ток входов терминала, подключаемых к ИТТ на нулевых выводах генератора;

– первичный номинальный ток ИТТ на нулевых выводах генератора;

– вторичный номинальный ток ИТТ на нулевых выводах генератора.

3.1.3 Расчет начального тока срабатывания дзг

При проектировании начальный дифференциальный ток срабатывания ДЗГ «Iднач» выберем по условию отстройки защиты от тока небаланса номинального режима:

,

где k_отс = 1.2 – коэффициент отстройки, учитывающий ошибки расчёта и необходимый запас;

 – ток небаланса номинального режима;

k_пер =1.0 – коэффициент, учитывающий переходный режим (наличие апериодической составляющей тока;

f_выр = 0.03 – погрешность выравнивания токов плеч в терминале защиты;

k_одн = 1.0 – коэффициент однотипности трансформаторов тока;

 = 0.1 – относительное значение полной погрешности трансформаторов тока.

Для задания уставки в устройстве терминала необходимо учитывать шаг. Поэтому уставку принимаем равной следующему целому значению I_днач = 16%. Выводится в процентах от I_г.ном.

Коэффициент чувствительности определяем по выражению:

,

где I_кз,мин = 18.744 кА – минимальное значение тока КЗ в защищаемой зоне. В качестве расчётного для определения тока I_кз,мин примем режим металлического междуфазного КЗ на линейных выводах генератора при самосинхронизации генератора;

 А – ток срабатывания ДЗГ.

Защита удовлетворяет требованиям чувствительности.