3.3.3. Защита от симметричной перегрузки обмотки статора

Защита от симметричной перегрузки предусматривается на всех генераторах и выполняется с помощью одного токового реле КА, включенного на один из фазных токов трансформаторов тока со стороны нулевых выводов, и действует на сигнал с выдержкой времени (6...9) с через реле КТ (рисунок 3.11).

Рис.3.11. Защита от симметричной перегрузки.

Ток срабатывания защиты принимается по условию , где коэффициент отстройки; коэффициент возврата.

Защита генераторов с косвенным охлаждением выполняется на реле РТ-40, у которого . При этом , а ток срабатывания реле , где - коэффициент трансформации трансформатора тока. Например, для турбогенератора ТВФ-60-2 с А первичный ток срабатывания защиты А. Ток срабатывания реле при А.

Выбираем РТ-40-10 с диапазоном уставок от 2, 5 до 10 .

Для генераторов с непосредственным охлаждением, обладающих пониженной перегрузочной способностью, такая защита малоэффективна. В настоящее время для таких генераторов применяется реле РТВК, имеющее . Сигнализация о перегрузке подается персоналу при токе, равном .

3.3.4. Защита ротора от перегрузки током возбуждения

Для генераторов с непосредственным охлаждением проводников обмоток уменьшается способность выдерживать длительные перегрузки ротора. Дежурный персонал уже не в состоянии обеспечить своевременную разгрузку машины. Для этого на турбогенераторах мощностью 160 МВт и более применяется специальная защита типа РЗР-1М от перегрузки обмотки ротора, выполняемая с интегрально-зависимой характеристикой , реагирующая на изменение и действующая на сигнал и развозбуждение генератора (I ступень) или отключение его от сети и гашение поля (II ступень).

Рис. 3.12. Структурная схема устройства РЗР-М1 и выходные цепи защиты

Ток ротора подается в устройство защиты от специального датчика тока. При тиристорном и высокочастотном возбуждении для этого используется трансформатор постоянного тока (ТПТ), при бесщеточном возбуждении - индукционный короткозамкнутый датчик тока (ИКДТ).

Защита РЗР-1М состоит из входного преобразовательного устройства ВПУ, сигнального СО, пускового ПО, интегрального В блоков и блока питания БП.

Принцип выполнения и построение схем основных органов и блока питания защиты РЗР-1М аналогичны примененным в токовой защите обратной последовательности типа РТФ-6М.

Диапазоны уставок сигнального органа . Рекомендуется принимать . Для пускового органа диапазон уставок . Рекомендуется . Зависимая от тока ротора характеристика выдержки времени срабатывания интегрального органа соответствует выражению

, (3.27)

где - постоянная, учитывающая накопление тепла в роторе;

, - коэффициенты, зависящие от вида характеристик и диапазона уставок.

Каждая ступень имеет свою зависимую характеристику выдержки времени. Причем, при одних и тех же значениях тока выдержки первой ступени, действующей на развозбуждение генератора, меньше на (20...25)% выдержек времени второй ступени, производящей отключение генератора.

На генераторах мощностью (60...100) МВт с электромашинным возбуждением, а также на турбогенераторах 160 МВт и более с резервным электромашинным возбуждением от перегрузки обмотки ротора используется защита со ступенчатой характеристикой выдержки времени, реагирующая на повышение напряжения на обмотке ротора. Напряжение срабатывания защиты , где - номинальный ток ротора; - сопротивление обмотки ротора в горячем состоянии при длительно допустимой максимальной температуре. Выдержка времени защиты на генераторе мощностью 60 МВт должна быть 40 с. Это достигается последовательным срабатыванием реле КТ1 и КТ2. На генераторах (100...160)МВт и более выдержка времени срабатывания защиты 20 с, реле времени КТ2 не устанавливается. Выдержка времени на развозбуждение генератора на (3...4) с меньше выдержки времени защиты ротора от перегрузки, действующей на отключение.