Расчет продольной дифференциальной защиты генератора

Объектом защиты является генератор СВ-1190/250-48, у которого схема соединения трансформаторов тока

Рис. 2 Установка трансформаторов тока в цепи статорной обмотки

Ток небаланса в номинальном режиме

Минимальный ток срабатывания защиты

Принимаем минимальный ток срабатывания защиты

Ток блокировки, при превышении которого защита должна блокироваться, определяется исходя из допустимой перегрузки генератора. Так как обмотка статора охлаждается непосредственно водой, то:

Тогда ток блокировки

В относительных единицах:

Принимаем уставку по току блокировки 1,8.

Максимальный ток небаланса при протекании тока в плечах, равному току блокировки:

Минимальный коэффициент торможения, при котором обеспечивается селективная работа защиты:

Поскольку минимальное значение , которое можно выставить защитой равно 0,2, принимаем его к установке. Для выбора уставок дифференциальной защиты необходимо определить максимальные токи небаланса, при протекании максимального тока внешнего трехфазного КЗ, из расчета в программе АРМ ток равен 40415А.

Максимальный ток при асинхронном ходе защищаемого генератора:

Рис.3 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.4 Эквивалентная схема замещения

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

Расчет поперечной дифференциальной защиты генератора

Первичный ток срабатывания защиты

Считаем, что в перемычке установлен трансформатор типа ТШЛО20- 1500/5

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

Расчет уставок защиты от замыканий на землю в обмотке статора

Емкостью обмотки трансформатора собственных нужд можно не учитывать. Межобмоточная емкость блочного трансформатора на одну фазу:

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

Емкость генератора на одну фазу

Рис. 5 Схема замещения для расчета напряжения U_0Г на выводах гидрогенератора при однофазном КЗ на землю на стороне высшего напряжения.

Для выбора сопротивления дугогасительного реактора рассчитаем ток замыкания на землю.

Найдем необходимое сопротивление из условие чтобы ток замыкания был равен 4А.

0,3518 = 77,53

х = 4

Тогда искомое сопротивление реактора

Чтобы найти напряжение на генераторе, найдем эквивалентное сопротивление

Напряжение срабатывания во вторичных величинах составляет

Поскольку для обеспечения надежной отстройки от однофазных коротких замыканий на стороне высокого напряжения необходимо, чтобы уставка не менее чем в 1,3 раза превышала расчетное напряжение срабатывания, принимаем значения уставки органа, реагирующего на напряжение основной гармоники, 6В. При этом отпадает необходимость в блокировки по обратной последовательности.

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

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

К уставке принимаем ближайшее меньшее значение 3,1.

Применять блокировку обратной последовательности нет необходимости, поскольку коэффициент торможения получился больше единицы.