3.4.3. Расчет защиты от однофазных замыканий на землю в обмотке статора

Этот расчет рассмотрим на примере турбогенератора типа ТВФ-60-20, имеющего следующие характеристики:

• номинальное напряжение - кВ;

• номинальный ток - А;

• номинальное значение угла - ;

1. Для цепей блокировки рассматриваемой защиты при внешних трехфазных и двухфазных к.з. используются реле:

• токовые реле защиты от внешних симметричных к.з.;

• грубый элемент защиты, включенный на фильтр токов обратной последовательности устройства РТФ-7/1.

2. Из таблицы 3.3. принимаем трансформатор тока ТНПШ-3У с

3. Определяем вторичные токи небаланса:

• При наличии подмагничивания по формуле (3.18):

А;

• При снятом подмагничивании по формуле (3.16):

А.

4. Из таблицы 3.3 находим: Oм; Ом; мВ; мВ; витков.

При этом пересчитывается с учетом различия номинальных токов генератора (6380 А) и ТНПШ-3У (7200 А).

5. Вторичный ток небаланса приводится к первичной стороне с учетом (3.20) и (3.21):

А.

6. Емкостной ток при замыкании фазы генератора на землю равен (из табл. 3.3) А.

По выражению (3.12) находим ток срабатывания защиты:

А.

7. Определим ток срабатывания реле по (3.21):

A.

8. В результате защита выполняется с использованием ТНПШ-3У и реле РТЗ-50 с А, А.

При этом на реле РТЗ-50 используется третий диапазон уставок с током срабатывания (0,015…0,03)А.

3.4.4. Расчет допустимой величины нескомпенсированного установившегося емкостного тока генератора твф-120-2 в цепи тнпш-3у

1. Пусть известно: кВ; А.

Номинальный ток ТНПШ-3У равен .

2. Допустимая величина нескомпенсированного установившегося емкостного тока генератора в цепи ТНПШ-3У определяется по выражению:

. (3.30)

3. В качестве расчетного принимается режим внешнего однофазного замыкания на землю, сопровождающийся внешним замыканием между двумя фазами, в условиях, когда первичный ток срабатывания А; и – коэффициенты отстройки; – коэффициент возврата реле РТЗ-50.

4. Последовательность определения состоит из следующих этапов:

1. производится расчет по выражениям (3.18) и (3.19).

А;

А;

2. производится расчет по выражению (3.20).

А;

3. определяем величину нескомпенсированного тока (3.30).

А;

4. определяем относительную величину %.

,

где А – емкостной ток генератора ТВФ-120-2 при замыкании на землю одной фазы.

5. Окончательно, при выполнении защиты от замыкания на землю на генераторе ТВФ-120-2 с током срабатывания 5А при возрастании э.д.с. небаланса в ТНПШ-3У достаточно скомпенсировать в установившемся режиме 35% собственного емкостного тока генератора.

3.4.5. Пример типов защит турбогенератора, работающего через один выключатель на сборные шины

В примере в кратком виде рассмотрены все типы защит турбогенератора типа ТВФ 120-2.

Рисунок 3.15. Схема релейной защиты турбогенератора 120 МВт, 10,5 кВ типа ТВФ-120-2.

а - поясняющая схема; б - цепи переменного тока и напряжения;

в - це­пи оперативного постоянного тока; г - выходные цепи защиты; д - цепи

Рисунок 3.15. Продолжение

Рисунок 3.15. Окончание

1. Основные типы защит:

• От многофазных к.з. в обмотке статора генератора и на его выводах – продольная дифференциальная токовая защита с реле типа РНТ-565 (КАТ1-КАТ3).

• От к.з. между витками одной фазы обмотки статора – односистемная поперечная дифференциальная токовая защита с реле типа РТ-40/Ф (КАZ2).

• От замыканий на землю в обмотке статора – токовая защита нулевой последовательности с независимой выдержкой времени с реле типа РТЗ-50 (КАZ1) и реле времени (КТ1).

• От двойных замыканий на землю в обмотке статора и в сети генераторного напряжения – токовая защита нулевой последовательности с реле типа РНТ-565 (КАТ4).