5.4 Защита от асинхронного режима при потере возбуждения генератора

Асинхронный режим характеризуется потреблением большой реактивной мощности из сети, необходимой для возбуждения генератора, а также колебаниями тока в цепи статора с удвоенной частотой скольжения ротора относительно статора при увеличении числа оборотов ротора в указанном режиме. При этом возможно снижение напряжения на собственных нуждах электростанции.

В указанном режиме значительно нагреваются крайние пакеты активной стали статора из–за резкого увеличения индукции магнитных полей рассеяния в зоне лобовых частей обмоток. Требуется, возможно, быстрое снижение активной нагрузки (до 40% номинальной), что может быть обеспечено автоматикой разгрузки.

Защита от асинхронных режимов осуществляется с помощью направленного реле сопротивления, изменяющего полное сопротивление в сторону генератора, что основано на изменении направления вектора тока нагрузки при переходе блока из нормального в асинхронный режим при том же направлении вектора напряжения в цепи генератора (сопротивление, подведенное к реле в нормальном нагрузочном режиме, лежит в 1квадрате комплексной плоскости, а при асинхронном режиме – в 4 квадрате).

Характеристика срабатывания реле сопротивления должна представлять собой окружность, расположенную в 3-4 квадратах комплексной плоскости сопротивлений, не охватывающую начало координат. Угол максимальной чувствительности реле равен .

Защита должна быть отстроена по уставке от режима недовозбуждения генератора при избытке реактивной мощности на данном участке сети, когда положение векторов тока и напряжения аналогично режиму потери возбуждения.

Согласно решению Главтехуправления в качестве защиты от асинхронного режима используется одно реле сопротивления (2РС) блок-реле типа КРС–2 (еще одно реле сопротивления 1РС этого же блок-реле КРС–2 может использоваться в качестве защиты от внешних симметричных к.з.).

КРС – 2 включается:

 по цепям переменного тока – на трансформаторах тока, установлены со стороны линейных выводов генератора;

 по цепям напряжения – на трансформатор напряжения, установленный со стороны линейных выводов генератора (3 ЗНОЛ.06-10У3).

Со стороны линейных выводов генератора установим такие же шинные трансформаторы тока ТШВ-15, какие применяем для питания продольной дифференциальной защиты генератора.

Защита выполняется с выдержкой времени, отстроенной от качаний и асинхронного хода в системе. Во избежание отключения блока в режиме самосинхронизации генератора защита от потери возбуждения автоматически вводится в действие после появления тока в цепи статора генератора с небольшим замедлением.

Для предотвращения ложных действий защиты от потери возбуждения при внешних несимметричных к.з. Она блокируется при срабатывании чувствительного органа токовой защиты обратной последовательности (пускового органа БЭ 1101).

Действие защиты:

 отключение выключателей, обеспечивающих отсоединение собственных нужд от блока для ускорения АВР по переводу собственных нужд на резервный источник, т.к. на рабочем трансформаторе собственных нужд (ТСН) блока возможно снижение напряжения ниже в режиме потери генератором возбуждения;

 отключение АГП или инвертирование позволяют исключить шунтирование ротора возбудителем, т.е. ликвидировать режим с большими колебаниями тока статора.

Включение шунтирующего контактора “К“ к системе возбуждения ускоряет процесс шунтирования ротора гасительным сопротивлением, предотвращающий опасное повышение напряжения на обмотке ротора генератора при потере им возбуждения.

Шунтирование ротора контактором происходит приблизительно за 1 сек., а с помощью АГП и инвертирования – за 3÷4 сек.

Рисунок 17.Схема защиты КРС-2