2. Расчет параметров и составление схемы замещения
Рисунок 1. Исходная принципиальная схема ГЭС-3600.
При расчете будут использоваться относительные базисные единицы. ЭДС обеих систем принимаются в относительных единицах равными 1 о.е.
Вводим базисные напряжения и базисную мощность:
,
Рассчитаем базисные токи:
Для
ступени высшего напряжения (525 кВ):
Для
ступени среднего напряжения (230 кВ):
Для
ступени генераторного напряжения (20
кВ):
Эквивалентное сопротивление линий связи с энергосистемой С1
Эквивалентное сопротивление линий связи с энергосистемой С2
Эквивалентное сопротивление линий связи с энергосистемой С3
Эквивалентное сопротивление линий связи с энергосистемой С4
Генераторы
Сверхпереходное сопротивление
Сверхпереходная ЭДС
Переходное сопротивление
Переходная ЭДС
Трансформаторы
Трансформатор блока с высшим напряжением 220 кВ
Трансформатор блока с высшим напряжением 500 кВ
Автотрансформатор связи имеет сопротивления обмоток в относительных номинальных единицах:
Сопротивления обмоток автотрансформатора в относительных базисных единицах:
Система
Сопротивление системы:
где: Sкз , МВА− мощность короткого замыкания
3. Расчёт продольной дифференциальной защиты генератора
Назначение:
защита от междуфазных коротких замыканий
в обмотке статора
Для генератора СВ-1190/250-48 трансформаторы тока, установленные в нейтрали и на линейных выводах имеют одинаковые коэффициенты трансформации, и их вторичные токи в нормальном режиме работы одинаковы по величине и противоположны по направлению.
Рис. 1. Схема установки ТТ для гидрогенератора СВ-1190/250-48
Ток небаланса, возникающий в номинальном режиме работы защищаемого генератора:
где
- коэффициент однотипности ТТ (
если сквозным
током обтекаются ТТ с одинаковыми
коэффициентами трансформации),
- полная максимальная погрешность ТТ
.
Минимальный ток срабатывания защиты:
где
-
коэффициент надежности.
Принимаем минимальный ток срабатывания защиты 486 А. Определим уставку защиты, устанавливаемую в относительных номинальных единицах:
Принимаем уставку
по минимальному току срабатывания
защиты
т.е. минимально возможную.
Ток блокировки, при превышении которого защита должна надёжно блокироваться, определяется исходя из допустимой перегрузки защищаемого генератора. Согласно ПТЭ электрических станций и сетей при непосредственном охлаждении обмотки статора и продолжительности перегрузки не более 1 мин. допустимая кратность перегрузки составляет 1,5.
Тогда ток блокировки:
- коэффициент
надежности
Определим уставку защиты, устанавливаемую в относительных номинальных единицах:
Принимаем уставку
по току блокирования
Максимальный ток небаланса в защите при протекании по плечам защиты токов, равных току блокирования:
Минимальный коэффициент торможения, при котором обеспечивается селективная работа защиты:
Поскольку значение
коэффициента торможения, устанавливаемое
в защите, лежит в диапазоне от 0,2 до 0,5,
принимаем к установке
.
Для определения уставки дифференциальной отсечки необходимо определить максимальные токи небаланса при расчётном внешнем коротком замыкании и при асинхронном ходе защищаемого генератора.
Максимальный ток внешнего короткого замыкания протекает по защищаемому генератору при трёхфазном коротком замыкании на выводах низшего напряжения трансформатора блока. Ток короткого замыкания в этом режиме составляет:
Рис.2 Исходная схема замещения
Расчет тока асинхронного режима:
Производится аналогично расчету тока КЗ, но с заменой сопротивления Х”d сопротивлением X’d
Расчет тока КЗ в точке К-1:
Эквивалентные сопротивления
Полное эквивалентное сопротивление точки К-1:
Рис.3 Эквивалентная схема замещения
Ток асинхронного режима:
Ток
короткого замыкания в этом режиме
составляет:
Максимальный
ток при асинхронном ходе генератора:
Расчётным является больший из полученных токов.
Максимальный расчетный ток небаланса:
Минимальный ток срабатывания дифференциальной отсечки:
Определяем уставку защиты, устанавливаемую в относительных номинальных единицах:
Принимаем уставку
по току срабатывания дифференциальной
отсечки минимально возможную
