1.3 Релейная защита генераторов

Определяем номинальный ток генератора:

(11)

; (12)

Принимаем К_i = 80. выбираем трансформатор тока типа ТПЛМ-10 с коэффициентом трансформации n_т.т = 400/5=80.

1.4 Защита от многофазных кз в обмотке генераторов

Продольная дифференциальная защита выполняется в виде трехфазной трех релейной (рис.4) и двухфазной двух релейной (рис. 5), в двухфазном двух релейном виде допускается выполнять дифференциальную защиту генераторов мощностью до 30 МВт, но при наличии защиты от двойных замыканий на землю.

Рисунок 4 – Трехфазная трех релейная дифференциальная защита генераторов

Рисунок 5 – двухфазная двух релейная продольная дифференциальная защита генераторов

Трансформаторы тока выбирают с одинаковыми коэффициентами трансформации.

Расчет продольной дифференциальной защиты в общем случае сводится к определению тока срабатывания и коэффициента чувствительности

, (13)

где - ток небаланса, определяется для двух режимов:

- трехфазного замыкания на шинах генераторного напряжения:

, (14)

К_отс =1,3;

К_одн = 1;

К_ап = 0,5;

.

- Асинхронного режима, при котором

; (15)

(16)

В дифференциальной защите генератора расчетные вторичные токи по концам защищаемой зоны одинаковы и необходимость в их выравнивании отпадает, поэтому в случае применения реле РТН в схему дифференциальной защиты уравнительные обмотки не используются. Расчет сводится к определению числа витков рабочей обмотки:

; (17)

Принимаем ближайшее целое число - витка.

1.5 Защита от замыканий на землю

На генераторах, работающих непосредственно на шины в качестве защиты от замыканий на землю в обмотке статора используют токовую защиту нулевой последовательности. Для генераторов мощностью более 1 МВт, для повышения чувствительности защиты применяют трансформаторы тока нулевой последовательности с подмагничиванием.

Защита выполняется с помощью специального реле РТЗ – 50, обладающего высоким коэффициентом возврата и сопротивлением, обеспечивающим достаточную чувствительность (реле КА 1). Ток срабатывания реле 0,1 А.

Для защиты от двойных замыканий на землю используется реле РТ – 40. ток срабатывания реле 1,2 А.

Чувствительное реле КА 1 действует на отключение с выдержкой времени 1 – 2 секунды. Реле КА 2 действует на отключение через реле КА 1 без выдержки времени. Реле КL является запрещающим, оно разрывает оперативную цепь реле КА 1 при двойных замыканий на землю и при внешних КЗ. Принципиальная схема такой комбинированной защиты от однофазных и двойных замыканиях представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 – Принципиальная схема комбинированной защиты от однофазных и двойных замыканий на землю

1.6 Защита от замыканий между витками одной фазы

При наличии выведенных параллельных ветвей обмотки статора наиболее просто выполняется односистемная поперечная дифференциальная защита (рисунок 7).

Рисунок 7 – Односистемная поперечная дифференциальная защита

1.7 Устройство защиты генераторов от ненормальных условий

1.7.1 защита от внешних КЗ

В зависимости от мощности генератора, защиту выполняют по одному из следующих вариантов:

- максимальная токовая защита;

- минимальная защита напряжения;

- максимальная токовая защита с комбинированным пусковым напряжением;

Токовая защита обратной последовательности.

Рисунок – 8 – Защита от внешних КЗ

1.7.2 Защита от перегрузок

Наибольшее распространение для защиты от симметричных перегрузок получила схема, содержащая одно реле тока, включенное на ток фазы и термически стойкое реле времени.

Литература

1 Андреев В. А. «Релейная защита и автоматике систем электроснабжения, учебник для вузов». М., Высшая школа, 1991 г.

2 Справочник по проектированию систем электроснабжения под ред. Барыбина Ю. Г., Федорова Л. Е., Зименкова М. Г., Смирнова А. Г. М. Энергоатомиздат 1990 г.

3. «Электрическая часть электростанций и подстанций», справочные материалы для курсового и дипломного проектирования под ред. Б. Н. неклепаева, И. П. Крючков 1989 г.