5. Защита генератора

Выбор и расчет защит генератора, проводится с учетом особенности выбора и расчета защит генераторов, обусловленных их работой в блоке генератор – трансформатор.

5.1 Продольная дифференциальная защита генератора

Защита осуществляется в трехфазном, трехрелейном исполнении для возможности быстрого отключения двойных замыканий на землю, одно из которых находится в генераторе.

Рисунок 11 Продольная дифференциальная защита генератора

В соответствии с ПУЭ дифференциальная защита выполняется с током срабатывания меньше номинального, при этом контроль исправности вторичных цепей ТТ не предусматривается. С целью обеспечения высокой чувствительности защиты она осуществляется с торможением.

Со стороны фазных и нулевых выводов генератора установлены одинаковые шинные трансформаторы тока ТШ-20. Технические характеристики данного трансформатора приведены в табл.17.

В схемах используется реле ДЗТ-11/5, специально предназначенное для дифференциальной защиты генератора и применимое как для генераторов с равными токами в плечах защиты, так и различающимися между собой в два раза.

Включение тормозной обмотки реле со стороны линейных выводов генератора обеспечивает отстройку защиты от токов небаланса при переходном режиме внешнего к.з. или при асинхронном ходе, благодаря чему ток срабатывания защиты при отсутствии торможения устанавливается минимально возможным на данном реле (порядка 0,2∙I _{ном. ген} ).

Технические характеристики трансформатора тока ТШ-20

Таблица 6

Серия, тип	Номинальное напряжение, кВ	Номинальный первичный ток, А.	Номинальный вторичный ток, А.	Характеристики вторичных обмоток
				обмотка 1			обмотка 2
				Класс точности	Номинальная нагрузка, ВА	Номинальная предельная кратность	Класс точности	Номинальная нагрузка, ВА	Номинальная предельная кратность
ТШ-20	20	10000	5	0,5	30	-	10Р	30	9

В реле ДЗТ-11/5 рабочая (дифференциальная) обмотка имеет 144 с одним ответвлением посередине. Это соответствует току срабатывания 0,7 А. Тормозная обмотка включается во вторичную цепь трансформатора тока со стороны линейных выводов генератора и имеет общее число витков равное 36.

5.1.1 Выбор уставок продольной дифференциальной защиты генератора

Защищаемый генератор имеет следующие характеристики:

1. Полная номинальная мощность: S_Гном=235,3 МВА.

2. Номинальное напряжение: U_Гном=15,75 кВ.

3. Номинальный ток: I_Гном=8625 А.

4. Номинальное значение угла: cos _Гном=0,85.

• ток от генератора при трёхфазном к.з. равен: кA.

1. Коэффициент трансформации ТТ : ;

2. Токи срабатывания реле определяются:

=0,7 А;

где ток срабатывания реле;

м.д.с. срабатывания реле ДЗТ-11/5, равное 100.

число витков рабочей обмотки, равное 144.

Ток срабатывания защиты:

=1400 А;

3. Максимальный ток небаланса при внешнем трехфазном к.з. на шинах высшего напряжения трансформатора блока:

23,52=2,352кА.

4. Число витков тормозной обмотки:

= 28,8;

где - тангенс угла наклона касательной, проведенной из начала координат к тормозной характеристике реле ДЗТ-11/5, соответствующей случаю, когда угол между токами в рабочей и тормозной обмотках составляет 90⁰.

=0,75.

Принимаем 29.

5. Чувствительность защиты при междуфазных повреждениях генератора всегда выше нормируемой, может не проверятся.

6. Анализ полученных результатов показывает, что при повышенных требованиях к быстродействию и чувствительности дифференциальной защиты мощных генераторов целесообразно использовать торможение минимальной суммой положительных и отрицательных полуволн.