4. Поперечная дифференциальная защита генератора

Назначение: защита от витковых замыканий в обмотке статора.

Защита подключается к ТТ, включённому в перемычку между нейтралями параллельных ветвей обмотки статора. Вторичный ток срабатывания защиты регулируется от 1 А до 15 А с шагом 0,1 А.

Первичный ток срабатывания защиты на этапе проектирования принимается равным 0,2I_ном генератора. При наладке защиты ток срабатывания уточняется по результатам измерения тока небаланса и, как правило, может быть существенно снижен.

Вначале выполняется выбор трансформатора тока, используемого данной защитой. Выпускаемые промышленностью трансформаторы тока для этой защиты имеют уменьшенные коэффициенты трансформации по сравнению с устанавливаемыми в фазах обмотки статора. При выборе необходимо руководствоваться рекомендациями [2] для конкретных генераторов или по [1] выбирать трансформаторы тока специально предназначенные для поперечной дифференциальной защиты генератора. Для рассматриваемого генератора ТВВ-500-2ЕУ3 в [2] указано, что коэффициент трансформации трансформатора тока для этой защиты равен 1500/5.

Первичный ток срабатывания защиты:

Вторичный ток срабатывания защиты:

Принимаем уставку по току срабатывания защиты равной 6,5 А. При наладке защиты ток срабатывания может быть существенно уменьшен по результатам измерения фактического тока небаланса.

5. Защита от замыканий на землю в обмотке статора

Назначение: защита предназначена для выявления и отключения однофазных замыканий на землю в обмотке статора генератора, работающего в блоке с трансформатором.

Орган напряжения основной гармоники должен быть отстроен от напряжения нулевой последовательности, возникающего на генераторе при однофазном КЗ на землю в сети высшего напряжения, к которой присоединён трансформатор блока.

В рассматриваемой схеме установлен генератор СВ-1190/250-48 и трансформатор ТЦ-630.

Межобмоточная ёмкость блочного трансформатора на одну фазу:

где S– мощность трансформатора, кВА;

UВН – напряжение обмотки высшего напряжения, кВ.

Ёмкость обмотки низшего напряжения блочного трансформатора относительно земли на одну фазу:

Ёмкость обмотки статора генератора относительно земли на три фазы согласно с [1, стр. 81] равна

Напряжение на выводах генератора в рассматриваемом режиме приближённо можно определить следующим образом:

где - коэффициент учитывающий заземление нейтрали.

Напряжение срабатывания во вторичных величинах составляет:

где - коэффициент трансформации трансформатора напряжения;

- коэффициент отстройки.

Поскольку для обеспечения надёжной отстройки от однофазных коротких замыканий в сети высшего напряжения необходимо, чтобы уставка не менее чем в 1,3 раза превышала расчётное напряжение срабатывания, принимаем значение уставки органа, реагирующего на напряжение основной гармоники, 11,44 В. При такой уставке нет необходимости использования блокировки по обратной последовательности.

Орган напряжения основной гармоники обеспечивает выявление замыкания на землю с коэффициентом чувствительности не менее 2 при отношении числа витков от нейтрали до места замыкания более:

Исходя из условий обеспечения чувствительности к замыканиям на землю вблизи нейтрали, уставка по коэффициенту торможения k_m должна быть не более:

Принимаем к установке k_m=1,2. Коэффициент торможения получился больше единицы, следовательно, защита по напряжению нулевой последовательности основной гармоники надежно отключит замыкания в защищаемой зоне и применять блокировку по обратной последовательности нет необходимости.