Защита высоковольтных генераторов от междуфозных кз.

Используются продольные диф-ные защиты. Т.к. генератор выполняется с изолированной нейтралью, то защита может выполняться в двухфазном исполнении, однако учитывая высокую стоимость Г на Г 100 МВт и выше защита вып-ся в 3-ехфазном исполнении. В кач-ве реле для защиты могут исп-ся: РТ-40; РНТ-565 (реле с быстронасыщаемым тр-ром); ДЗТ (с тормозной хар-кой).

Продольная диф. Защита с реле рт-40.

Продольная диф. защита основана на сравнении величины и фазы тока по концам обмотки статора Г. Зона действия защиты расположена между ТТ. Защита выполняется без выдержки времени и действует на откл. выкл-ля Г. и АГП. Для уменьшения тока небаланса последовательно с обмоткой реле включается сопротивление R=5÷10 Ом.

Такое реле используется для Г. до 25 МВ·А.

Продольная дифференциальная защита с реле рнт-565

На магнитопроводе быстронасыщающегося трансформатора расположены следующие обмотки:

- Wд - дифференциальная рабочая обмотка

- Wур₁, Wур₂ – две уравнительные обмотки

- Wкз - короткозамкнутая обмотка

- Wв – вторичная обмотка

РНТ-565 позволяет улучшить отстройку от Iнб, а следовательно уменьшить ток срабатывания и повысить чувствительность защиты.

Применяется на трансформаторах выше 25МВт. При внешних КЗ по диф. обмотке реле протекает Iнб, который в общем случае содержит периодическую и апериодическую составляющие. i_нб=i_в1- i_в2=i_ном2- i_ном1

Апериодическая составляющая плохо трансформируется быстронасыщающимся трансформатором (БНТ) и также значительно ухудшает условия трансформации периодической составляющей Iнб из диф. во вторичную обмотку.

Iср защиты выбирается по следующим условиям: 1. по условию отстройки от номинального тока Т., который будет протекать в реле при обрыве токовых цепей защиты.

Iсз=Котс∙ Iном.г, где Котс=0,5

2. по условию отстройки от Iнб при внешних КЗ

Iсз=Котс∙ Iнб.max

Iнб.max=Ка∙Кодн∙e∙ I⁽³⁾кзmax

Kа – коэф., учитывающий наличие апериод. составляющей в токе КЗ.

Kодн – коэф. однотипности ТТ ;0,5 – при однотипных, 1 – при разнотипных ТТ.

e =10% – полная погрешность ТТ.

I⁽³⁾кзmax – макс. Значение периодической составляющей тока 3-фазного внешнего КЗ

, где Fср – МДС срабатывания реле

Iсз – наибольший из 2-ух условий ток срабатывания защиты

n_тт – коэф. трансформации ТТ

- чувствительность защиты

28. Защита от витковых замыканий в обмотке статора

Устанавливается на мощных генераторах (выше 60МВт с расщепленной обмоткой), имеющих параллельно выведенные ветви обмоток. В качестве защиты используется поперечная диф. защита (защита с абсолютной селективностью).

В нормальном режиме и при внешних КЗ в идеальных условиях ЭДС параллельных ветвей E₁ и E₂ равны. При равенстве ЭДС уравнительный ток по первичной обмотке трансформатора ТА не протекает. В реальных условиях по первичной обмотке протекает ток по следующим причинам:

1. В ЭДС генератора содержаться высшие гармоники; третьи и кратные трем гармоники суммируются и вызывают уравнительный ток. Для повышения чувствительности защиты КА включаются через частотный фильтр ZF, который не пропускает в реле высшие гармоники, но пропускает токи основной частоты 50Гц.

2. ЭДС E₁ и E₂ не бывают точно равны. Разность этих ЭДС вызывает протекание уравнительного тока частоты 50Гц. Этот ток пропускается фильтром ZF и может вызвать срабатывание токового реле. Чтобы защита ложно не срабатывала необходимо выполнение условия:

Iсз > Iур

Iсз = (0,2÷0,3)Iном.г.

При витковом замыкании в одной из фаз статора равенство E₁ и E₂ нарушается. Под действием разности возникает ток

X₁, X₂ – индуктивные сопротивления парал. ветвей обмотки статора

Если I > Iсз, то защита срабатывает и отключает Qг и АГП (автомат гашения поля)

По принципу действия защита имеет мертвую зону, т.к при уменьшении числа замкнутых витков разность между E₁ и E₂ падает, следовательно уменьшается Iур. Эта защита может срабатывать и при междуфазных КЗ, но ее чувствительность к этому виду повреждений будет меньше, чем у продольной диф. защиты. Защита может ложно срабатывать при замыкании обмотки ротора в двух точках.