методичка по реле

Тока I 2 1 нет, в реле КА ток тоже отсутствует. При возникновении виткового к.з. ( Wk ) или к.з. между ветвями появляется ток I 2 1 и защита подействует на отключение генератора

без выдержки времени. Ф - фильтр, пропускающий в реле ток с f = 50 Гц и отфильтровывающий токи с f > 50 Гц, особенно с f = 150 Гц, которые присутствуют в токе статора и обусловлены неравномерностью воздушного зазора. Iсз kн Iнеб , где Iнеб - обусловлен неко-

торым неравенством 3I 01 и 3I 02 вследствие несимметрии. Обычно Iсз 0,2Iнеб .

От замыканий на землю в статорной обмотке для генераторов малой мощности исполь-

зуют защиту, реагирующую на ток 3I 0 (рис. 88).

Токовое реле подключается к трансформатору тока нулевой последовательности ТНП с подмагничиванием. Обмотка подмагничивания подключена к трансформатору напряжения. При Iз 5 A , защита действует на отключение генератора, при Iз 5 A - на сигнал.

В схеме предусмотрены две ступени защиты: чувствительная (на реле КА1, КТ; дей-

ствует при к.з. на землю в статорной обмотке) и грубая (реле КА2; отключает генератор при замыкании на землю в статорной обмотке и во внешней сети).

61

Рис. 93. Защиты ротора генератора:

а- от замыканий обмотки на землю в двух точках; б - от перегрузки током возбуждения;

в- блок-схема защиты типа РЗР-1 м

При отсутствии замыкания в цепи ротора ток в реле КА отсутствует. Контакт реле разомкнут. В случае замыкания на землю в цепи ротора появляется контур для прохождения переменного тока через реле КА. Реле сработает, замкнется его контакт и подаст «+» на обмотку реле времени КТ. Реле КТ сработает и подаст питание на реле KL, которое отключает выключатель генератора. Контакт KL1 самоблокируется, предотвращая длительное проте-

кание переменного тока через место замыкания. Ключ SA деблокирует защиту. Конденсатор С не допускает протекания постоянного тока через место повреждения. Предохранители F1 и F2 отключают защиту в случае пробоя конденсатора.

Защита от замыканий на землю на турбогенераторах ставится в двух точках (рис. 93, а). Мост уравновешивается при появлении первой «земли». Конденсатор С и катушка L служат в качестве фильтра, не пропускающего в реле переменную составляющую, появляющуюся в

65

токе реле при возникновении замыканий. Действием SX1 и SX2 защита может быть включена с действием на сигнал или на отключение.

большом превышении I pот I ном либо на отключение генератора и АГП, если I pот значительно превышают I ном . Ток ротора подается в блок 1 от специального датчика тока, изме-

ряющего постоянный ток, протекающий по обмотке ротора. Блок 1 - это входное преобразующее устройство (ВПУ), служит для настройки уставки защиты, а также для преобразования тока, поступающего от датчика тока в выпрямленное и сглаженное напряжение. С ВПУ напряжение подается на сигнальный орган (СО), пусковой орган (ПО) и интегральный орган (ИО). Питание на СО, ПО, ИО подается от блока питания (БП). Приведенная на рис. 93, в схема используется в защите ротора типа РЗР-1М. Для генераторов малой мощности защита может быть выполнена с помощью реле напряжения и двух реле времени. Поскольку напряжение ротора постоянное, то при увеличении I pот увеличивается U pот . С меньшей вы-

держкой времени защита действует на разгрузку ротора, а с большей - на отключение генератора и АГП.

На генераторах большой мощности устанавливается защита от потери возбуждения, рассмотренная в разделе «Защита блоков».

Защиты двигателей. Наиболее часто встречающиеся и опасные к.з. в электродвигателях - междуфазные к.з. статорной обмотки. Однофазные к.з. менее опасны, т.к. двигатели, как правило, работают в сетях с U 10,5 кВ. Часто возникает режим перегрузки двигателя током. Поэтому от данных видов к.з. и повреждений должны быть установлены соответствующие защиты. Защиты двигателей не должны быть очень сложными, не должны допускать лишних отключений.

В качестве защиты от междуфазных к.з. чаще всего используют МТЗ и токовую отсечку (рис. 94, а). Отсечка выполнена на реле КА1 и КА2. Ток срабатывания защиты отстраивается от пускового тока двигателя Iсз kн Iпуск.дв , поскольку в режиме пуска или са-

мозапуска двигателей происходит увеличение тока, а защита данные режим отключать не должна.

Для двигателей P > 3000 кВт применяют дифференциальную защиту (рис. 95). Для дифференциальной защиты: I сз 1,5 2,0 I ном .

От замыканий на землю защита выполняется на основе ТНП и действует на отключение двигателя без выдержки времени (реле КА3, рис. 94, а). В качестве токового реле КА3 используется реле РТЗ-51. В целях уменьшения перенапряжений и увеличения чувствительности защит на каждой секции 6 10 кВ устанавливают дополнительный заземляющй трансформатор со схемой соединения обмоток «звезда с глухозаземленной нейтралью треугольник». В нейтраль заземляющего трансформатора включены параллельно два высоковольтных резистора R. При появлении замыкания на землю в двигателе активный ток замыкания течет через двигатель и сопротивление R. В неповрежденных двигателях активной составляющей тока нет. От емкостного тока, возникающего при замыкании на землю защита должна быть отстроена величиной тока Iсз .

66

грузку можно снять без остановки двигателя и на отключение - если по технологическим

67

ет часть неответственных двигателей, чтобы при восстановлении напряжения обеспечить самозапуск ответственных неотключавшихся двигателей. Защита представлена на рис. 94, в. Реле KV1 и KV2 имеют уставку по напряжению U сз 0,5U ном .

На синхронных двигателях устанавливается защита от асинхронного режима, реагиру-

2, 3, 4 на основе токовых реле. По истечении определенного времени, если качания не затухли, защита отключает двигатель от сети.

Реле KL1 некоторое время держит замкнутым контакт KL.1 после размыкания контактом реле КА (точки 2 и 4 на рис. 96), обеспечивая тем самым питание катушки реле времени КТ. Реле КТ при асинхронном режиме не успевает возвратиться в несработанное состояние и тем самым за несколько периодов на КТ набирается время, через которое подается сигнал на отключение. Реле КТ имеет два контакта КТ1 и КТ2 (уставка на КТ1 меньше, чем на КТ2). При замыкании КТ1 через реле KL2 подается сигнал на ресинхронизацию. Для предотвращения срабатывания защиты при форсировке возбуждения, которая сопровождается увеличением тока статора, цепь обмотки KL2 размыкается контактом KL4.1.

Двигатели малой мощности и включенные на U = 0,4 кВ защищаются от всех видов к.з. с помощью предохранителей или магнитных пускателей.

14. ОСНОВНЫЕ ЗАЩИТЫ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Основными видами к.з. в силовых трансформаторах являются замыкания между фазами внутри бака и на выводах, витковые замыкания обмоток, замыкания на землю обмоток или их выводов.

Всвязи с этим должны быть предусмотрены защиты от данных к.з., а также резервные защиты трансформатора, отключающие его при к.з. во внешней сети и отказе защиты элементов внешней сети. На всех трансформаторах устанавливается защита от перегрузки, действующая на сигнал и на отключение, если снять перегрузку невозможно и она превышает допустимые нормы.

Вкачестве основной защиты трансформаторов от всех видов к.з. внутри бака и на его выводах применяется продольная дифференциальная защита. Трансформаторы тока (ТА) устанавливаются с обеих сторон трансформатора: зона действия охватывает весь трансфор-

68

а

Рис. 98. Векторные диаграммы токов в дифзащите трансформатора:

а) первичные токи трансформатора Т; б) вторичные токи трансформаторов тока; в) токи, подаваемые в реле

69

где I неб.тт - ток небаланса, обусловленный погрешностями ТА, он получается большой вели-

чины, поскольку ТА, используемые в дифзащите, различны по исполнению (различной марки, имеют различные nт ); I неб.pег появляется при изменении коэффициента трансформации си-

лового трансформатора под нагрузкой; I неб.уст появляется из-за невозможности точно ком-

пенсировать неравенство токов I и I (округление числа витков на обмотках реле РНТ, ДЗТ 11 и коэффициентов трансформации регулировочных автотрансформаторов ДЗТ 21).

При расчете дифзащит трансформаторов на реле серии РНТ и ДЗТ 11 снижается вели-

I сз k н I неб.max , а также по условию отстройки от броска тока намагничивания при включении трансформатора: I сз k н I ном , k н 1,3 . За окончательное значение I сз выби-

рается большее. Схема подключения реле РНТ 565 к трансформаторам тока в защите трансформатора приведен на рис. 100.

обходимых для установки на обмотках реле РНТ 565, исходя из того, что реле срабатывает

100

при 100 А витках w I cp .

Обмотки реле подключаются к обмоткам ТА таким образом, чтобы в нормальном режиме магнитные потоки, а следовательно, и намагничивающие силы, создаваемые токами высокой, средней и низкой сторон, были уравновешены. Поскольку вторичные токи сторон

Рис. 99. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле продольной дифференциальной защиты трансформатора

защищаемого трансформатора сбалансировать абсолютно точно невозможно, выравнивают намагничивающие силы F I w . Для трехобмоточного трансформатора (рис. 100) баланс намагничивающих сил в нормальном режиме записывается следующим образом

70