3 Повреждения и ненормальные режимы синхронных генераторов

Основными повреждениями СГ, возникающими в обмотке статора явл-тся:1 Многофазные к.з. в обмотке. Сопровождаются протеканием больших токов, кот. могут привести к разрушению изоляции и проводников обмотки. Наиболее опасными явл-тся дуговые замкания, вызывающие оплавление статора(активной части ген-ра). Предусматривается быстродействующая защита с действием на отключение. 2 Замыкания витков фазы статора (витковые замыкания).В замкнувшихся накоротко витках протекает большой ток. Выполняется защита(на отключение). Наиболее просто, когда обмотка фазы состоит из 2-ух и более параллельных ветвей. 3 Замыкания на землю в обмотке статора и двойные замыкания на землю, одно из которых возникло в ген-ре, а второе в сети. При замыкании на землю (замыкании на корпус) в месте повреждения протекает ёмкостной ток, кот. обусловлен ёмкостью обмотки статора по отношению к земле. Уровни токов замыкания на землю намного меньше номинальных токов ген-ра. Ёмкосный ток замыкания может привести к оплавлению стали статора (особенно опасны дуговые замыкания). При уровне токов к.з. 5 А и выше, предусматривается защиа, действ-щая на отключение, при меньших токах к.з. защита может действовать на сигнал.

К основным повреждениями СГ, возникающым в обмотке ротора относятся замыкания на землю в одной и 2-ух точках обмотки ротора. Замыкание на землю, и это фактически замыкание на бочку ротора. Ген-ры работают с незаземлёнными цепями возбуждения Замык-я на з. в одной точке ротора непосредственной опасности не представляют, они могут выявляться с помощью средств контроля изоляции при переодических проверках. Опасность возникает при возникновении второго замыкания на землю. Из-за замыкания витков происходит увеличение тока возбуждения, который перегревает обмотку изоляцию. Также происходит искожение индукции в воздушном зазоре, следует возникает пульсирующий момент, который обуславливает сильную механическую вибрацию ротора. Это особенно опасно для явнополюсных синхроннных машин (для гидрогенераторов). Устанавливается защита от замыканий на з. во второй точке после появления замыкания на з. с действием на отключение.

Основные ненормальные режимы:1) Симметричные перегрузки. Возникают при отключении части параллельно работающих генераторов , подключении новых потребителей, самозапуске ЭД и т.д. Ген-ры допускают определённое время симметричную перегрузку небольшой кратности. При возникновении симметр. перег-ки защита с выд. времени действует на сигнал, по которому персонал принимант меры по разгрузке ген-ра. 2) Нессиметричные перегрузки. Возникают при значительной однофазной нагрузке, а также при неполнофазных режимах работы. Появляются токи обратной последовательности , кот. создают эл. магн. поле, вращающееся в сторону, противоположную вращению ротора. Это поле наводит в теле и обмотке ротора токи удвоенной частоты, кот-е вызывают доп. нагрев обмотки и бочки ротора. При допустимых для ген-ра нестмметр. прегрузках защита с выд. времени действует на сигнал. При нестмметр. прегрузках большой кратности защита с выд. времени действует на отключение. 3) Внешние к.з. Они возникают нпа внешних присоединениях к ген-ру, сопровождаются протеканием больших токов . Особенно опасны нессиметр. к.з. Нормально вн. к.з. должны отключатся защитами тех присоединений, на кот. они возникли. На ген-рах предусматривается защита от вн. к.з., с действием на откл. с выд. времени. 4) Повышение напряжения на выводах ген-ра. Возникает при внезапном сбросе нагрузки из-за повышения частоты вращения турбины. На ТГ с этой задачей справляются регуляторы скорости вращения турбины, и напряжение высоко не поднимается и тем не менее в мощных ТГ предусматривается защита с действием на сигнал . На ГГ устанавливается защита на отключение. 5) Асинхронный режим. Возникает при потере ген-ром возбуждения. В асинхр. режиме ген-р выдает акт. мощ-ть и потребляет из сети реакт. мощ-ть. Этот ненорм. режим не допустим для ген-ров с непосредственным охлаждением проводников обмотки. От асинхр. режима предусматривается защита на разгрузку или откл. ген-ра. 6) Перегрузка обмотки ротора током возбуждения. Возникает при форсировке возбуждения. Перегрузка особенно опасно для ген-ров с непосредственным охлаждением проводников. Предусматривается защита с действием на сигнал( ограничения тока возбуждения) или на отключение. Особенностью защит СГ является то, что они должны не только отключать ген-р от сети, но и прекратить прохождение тока возбуждения. Поэтому все защиты ген-ра действуют на откл выкл-ля и автомат гашения поля(АГП).

4 МТЗ 2-ух обмоточных трансформаторов.

Применительно к защитам тр-ра МТЗ является резервной защитой.

Для 2-ух обмоточных понижающих трансформаторов МТЗ устанавливается с питающей стороны. При работе тр-ра в сети с глухо заземленной нейтралью защита выполняется по 3-ёх фазной схеме с соединением ТТ в звезду, а с изолированной нейтралью – 2-ух фазная схема, с соединением ТТ в неполную звезду. По соображениям надёжности защита действует на отключение всех выключателей.

Ток срабатывания МТЗ выбирается из условия, что защита от к.з. не должна действовать при перегрузках, не требующих быстрое отключение.

вычисляется из условия отключения одного из параллельно работающих тр-ров.

Выдержка времени защиты принимается на ступень селективности больше, чем выдержка времени присоединения.

Если Кч≤1,3 , то принимаются более технически-совершенные защиты.

На 2-ух обмоточных трансформаторах при наличии питания с 2-ух сторон рассматриваемая защита может действовать не селективно, поэтому в таких случаях на одной из питающих сторон МТЗ выполняется направленной.

1 )Внешнее к.з.: Срабатывает ИОТ3 и срабатывает ОНМ и ОВВ3, отключается выключатель. 2)Внутреннее к.з.: Срабатывает ИОТ3 и ОВВ4 откл. выключатель, причём с выдержкой времени ОВВ4>ОВВ3.

МТЗ с комбинировонным пусковым органом напряжения. Устанавливается с питающей стороны трансформатора. Наличие комбинированного ПО обеспечивает повышенную чувствительность.

ИОН1 – орган максимального действия , действ. при нессиметр. к.з. ,

И ОН2 – орган максимального действия , действ. при ссиметр. к.з.

ФНОП – фильтр напряжения обратной последовательности.

Ток срабатывания защиты выбирается без учёта возможной перегрузки в режиме самозапуска. . Напряжение срабатывания ИОН1 должно быть отстроено от напряжения небаланса фильтра. Напряж-е сраб-я ИОН2 выбирается исходя из следующих условий: 1. , 2. ; * ; ; =0,7* Окончательно принимается меньшее из полученных значений. Выдержка времени выбирается также как и в обычной МТЗ.