Lekcija_No_9

Значения напряжений третьей гармоники как на главных выводах, так и в нейтрали генератора относительно малы. Отношение этих напряжений практически не изменяется и не зависит от изменения нагрузки и режима работы генератора.

Орган 3-ей гармоники реагирует на отношение модулей векторов

В нормальном режиме (без замыкания на землю) защита ЗЗГ-1 не работает так как во-первых орган основной гармоники имеет уставку срабатывания превышающую напряжение небаланса на разомкнутом треугольнике ТН генератора Uс.з1>Uнб, и во-вторых суммарное напряжение

При замыкании на землю на главных выводах или в части обмотки статора со стороны главных выводов генератора орган основной гармоники срабатывает т.к. на разомкнутом треугольнике ТН генератора появляется напряжение 3U0=UФ.Г.>Uс.з.1=0,15UФ.Г.

Орган третьей гармоники не работает, так как при замыкании на землю одной из фаз на выводах генератора напряжение U& B равно нулю,

при этом напряжение в рабочем и тормозном контурах будут равны. Срабатывание или несрабатывание защиты в этом случае зависят от коэффициента торможения, а так как КТ настраивается равным 2, то орган третьей гармоники будет блокирован.

При замыкании в нейтрали напряжение третьей гармоники U& í

снижается до нуля, а U& B возрастает, при этом тормозное напряжение

также снижается до нуля, а рабочее возрастает Uраб>Uторм и орган третьей гармоники срабатывает. Орган первой гармоники в этом режиме не работает т.к. имеет мёртвую зону со стороны нейтрали.

Защита ЗЗГ-1 действует на отключение и развозбуждение генератора.

Выводы:

1.В качестве защиты от однофазных замыканий на землю в статоре блочных генераторов с косвенным охлаждением применяют

При повреждении изоляции ввода часть ёмкостей ввода шунтируется и ёмкостный ток возрастает. Таким образом, по изменению ёмкостного тока можно определять состояние изоляции ввода.

Для защиты от повреждения вводов напряжением 500 кВ и выше применяется устройство контроля изоляции вводов трансформаторов типа КИВ-500Р.

Принцип действия КИВ-500Р основан на измерении абсолютного значения геометрической суммы ёмкостных токов вводов трёх фаз трансформатора: İс(А)+ İс(В)+ İс(С) на рис. 9-7.

Наружные обкладки вводов 3-х фаз соединяются в звезду, а общая точка звезды присоединяется к земле через согласующий трансформатор Т1, во вторичную цепь которого включаются последовательно три органа защиты: чувствительное реле Р1, действующее на сигнал; грубое реле Р2, действующее на отключение и миллиамперметр с кнопкой для измерения суммарного ёмкостного тока вводов.

Рис. 9 7. Схема защиты вводов КИВ 500Р.

В нормальном режиме ёмкостные токи всех фаз равны по величине и сдвинуты по фазе на 1200, поэтому ток в реле Р1 и Р2 равен нулю и защита не работает. В действительности ёмкости фаз вводов неодинаковы, а также отличаются по величине фазные напряжения, поэтому сумма ёмкостных токов вводов трёх фаз отличается от нуля и в нулевом проводе проходит ток небаланса. Для уменьшения тока небаланса в первичной обмотке согласующего трансформатора Т1 предусмотрены ответвления, а реле Р1 и Р2 включают через фильтры Ф, пропускающую только первую гармонику с частотой

50 Гц.

При несимметричных к.з. во внешней сети фазные напряжения изменяются по величине и фазе и следовательно симметрия и равенство ёмкостных токов вводов нарушается и в реле также появляется ток небаланса.

Для исключения ложной работы защиты ток срабатывания защиты необходимо отстраивать от токов небаланса нормального режима и режима внешних несимметричных к.з.:

Iс.з.>Iнб.

При повреждении изоляции одного из вводов симметрия ёмкостных токов нарушается I&c(A)+ I&c(B)+ I&c(C)≠ 0 и защита срабатывает.

С помощью миллиамперметра дежурный персонал имеет возможность осуществлять периодический контроль за током небаланса КИВ-500Р. Увеличение тока указывает на появление начальной стадии повреждения изоляции ввода или на неисправность токовых цепей защиты, что может привести к её ложному срабатыванию.

Сигнальный орган КИВ-500 действует на сигнал и настраивается на ток срабатывания в первичной обмотке согласующего трансформатора разном 5-7% номинального ёмкостного тока ввода.

Повреждение изоляции ввода, как правило, развивается относительно медленно при увеличении ёмкостного тока до 125÷130% его номинального значения. Дальнейшее увеличение тока может происходить лавинообразно и быстро привести к разрушению ввода, поэтому отключающий орган КИВ-500Р, действующий на отключение трансформатора от сети, настраивается на ток срабатывания равный 20-25% номинального тока ввода, тем самым, предотвращая электрический пробой и разрушение ввода.

Основным в устройстве КИВ-500Р является сигнальный орган, так как его срабатывание свидетельствует о начавшемся процессе повреждения изоляции ввода ВН трансформатора и необходимости быстрого отключения трансформатора от сети.

Выводы:

1.Мощные трансформаторы, имеющие на стороне ВН бумажномасляные вводы напряжением 500 кВ и более, оснащаются специальной защитой, реагирующей на изменение изоляции вводов и позволяющую выявить начальную стадию повреждения изоляции и не допустить возникновения разрушения ввода.

2.Для защиты от повреждения вводов ВН силовых трансформаторов напряжением 500 кВ и выше применяется устройство контроля изоляции вводов типа КИВ-500Р, состоящее из: сигнального органа (с уставкой 5-7% номинального ёмкостного тока ввода); отключающего органа (с уставкой 25-30% номинального ёмкостного тока ввода) и измерительного органа с помощью которого осуществляется периодический контроль за изменением суммарного ёмкостного тока всех трёх вводов силового трансформатора.

3.Основным элементом КИВ-500Р является сигнальный орган так как его срабатывание указывает о начавшемся процессе повреждения изоляции ввода ВН трансформатора и о необходимости быстрого отключения трансформатора от сети.