Защита от перегрузок
Осуществляется в несколько этапов.
I. На первом этапе перегрузку стараются не допустить, поэтому на каждый генератор устанавливается устройство автоматического включения резервного агрегата.
УВР (устройство включения резерва):
ДН – датчик напряжения;
ДТ – датчик тока;
РГ – резервный генератор;
РН – реле напряжения;
РПН – реле повышения нагрузки;
РСН – реле снижения нагрузки;
Р1, Р2, Р3 – реле.
УВР вводит в параллель или отключает резервный агрегат при следующих условиях:
,
при
Р2
дает команду на запуск резервного
генератора;
,
при
Р3
дает команду на отключение резервного
генератора;
,
при
Р1
дает команду на запуск резервного
генератора.
Все команды даются с выдержкой времени 10÷30 сек.
II. На втором этапе отключаются второстепенные потребители при помощи устройства разгрузки генератора (УРГ):
ДАТ
– датчик активного тока (в
некоторых модификациях УРГ – датчик
полного тока);
сигнал с ДАТ поступает на реле режимов
РР (электронный
блок – ячейка логического умножения).
РР имеет уставки как по времени
срабатывания, так и по току срабатывания:
,
уставку по времениtУ
устанавливают больше времени пуска
наиболее мощных АД, обычно tУ
= (3÷10)
сек.
(вообще же турбогенератор держит перегрузку 1,1IНГ 2 часа, 1,25IНГ – 30 мин., 1,5IНГ – 5 мин.; для быстроходных ТГ 1,1IНГ – 30 мин.)
РВ – реле времени, tУ = (2÷8) сек., Р – отключающее реле.
ОР – отключающий расцепитель, IОР = 1,35IНГ, tОР = (3÷10) сек. (если ток в течение 10 сек. превышает 1,35IНГ – срабатывает).
Срабатывание РР происходит, если одновременно выполняются условия:
,
и РР выдает питание на отключение нулевой группы второстепенных потребителей (без выдержки времени). Если перегрузка не исчезла, то через выдержку времени РВ1 отключается 1-я группа, и т.д. Потребители постепенно отключаются до тех пор, пока перегрузка не будет устранена.
Подключение РР к ОР генераторного автомата АГ не является обязательным.
III. Третий этап реализуется самим генераторным автоматом (в том числе без внешнего сигнала управления), генератор отключается перегрузочным расцепителем генераторного автомата:
ЗП – зона защиты от перегрузок, ЗКЗ – зона защиты от к.з.
Обычно IУ = (1,2÷1,35)IНГ, I0 = (4÷6)IНГ.
Генератор отключается, если I ≥ IУ.
Защита от коротких замыканий
От внешних к.з. генератор защищается при помощи генераторного автомата (через максимальный расцепитель (есть выдержка времени, I0 = (4÷6)IНГ) или независимый расцепитель (нет выдержки времени)).
При возникновении к.з. в зоне до генераторного автомата единственный вариант защиты – снять возбуждение. Защита осуществляется с помощью специального автомата гашения поля возбуждения (см. рисунок).
ОС – обмотка статора СГ;
ТТ – трансформаторы тока;
АГП – автомат гашения поля;
ОВГ – обмотка возбуждения генератора;
LB, RB – параметры ОВГ.
При к.з. вне зоны ТТ1 – ТТ2 (точка К1) напряжение на выходе (на АГП) равно нулю.
При к.з. в зоне ТТ1 – ТТ2 (точка К2) на выходе появляется напряжение и АГП срабатывает. В нормальном режиме контакт 1 замкнут, контакт 2 разомкнут. При к.з. замыкается контакт 2 и размыкается контакт 1. ОВГ замыкается на разрядное сопротивление R, т.к. из-за существенной индуктивности LB при отключении ОВГ возможны значительные перенапряжения и пробой изоляции ОВГ.
,
,
.
С точки зрения быстроты гашения поля и минимизации последствий аварии R должно быть как можно больше (↑R → τ↓). Однако UB0 = IB0R, поэтому, чем больше R, тем больше перенапряжения (↑R → UB0↑). Компромиссным решением является
R = (3÷6)RВ.