методичка по реле

на СН (КТ2 ) имеет выдержку времени больше, чем время МТЗ на НН и МТЗ на ВН. Предназначена эта ступень для отключения к.з. в трансформаторе.

Защиты от замыканий на землю установлены со стороны обмотки, имеющей заземленные нейтрали (рис. 104, а).

Трансформатор тока установлен в нейтрали трансформатора. Защита согласуется по току и по времени с защитами от замыканий на землю сети ВН.

Для трехобмоточных трансформаторов защиты установлены со стороны двух обмоток, имеющих заземленные нейтрали (рис. 104, б). Реле времени КТ имеет две выдержки времени. С меньшей выдержкой t уст отключается выключатель своей стороны, с большей t уст -

трансформаторные выключатели всех трех сторон. Таким образом, вторая ступень резервирует дифференциальную защиту трансформатора при однофазных к.з. в трансформаторе.

Обе МТЗ нулевой последовательности (рис. 104, б) выполнены направленными, что позволяет селективно отключать повреждения во внешних сетях.

Защита от перегрузки током устанавливается на всех трансформаторах со стороны источника питания или, в случае необходимости, со всех сторон трансформатора. По типу - это МТЗ в однофазном исполнении. Защита действует на сигнал. На подстанциях без обслуживающего персонала защита от перегрузки действует с выдержкой времени t1 на сигнал, с

t 2 t1 - на отключение части потребителей и с t 3 t2 - на отключение силового трансформатора. На рисунке 102 МТЗ от перегрузки выполнена на реле KAп и КТ3.

Условие срабатывания

73

1.Соединение в один блок нескольких элементов позволяет объединить однотипные защиты в одну. Например, дифзащита блока, МТЗ от внешних к.з., МТЗ от перегрузки и т.п.

2.Различные режимы работы нейтрали генератора и сети, т.е. отсутствие электрической связи, позволяет не согласовывать между собой защиты от замыканий на землю в статорной обмотке генератора и защиту от однофазных к.з. во внешней сети.

3.На блоках релейные защиты действуют не только на выключатель блока и АГП, но и на технологические защиты и на останов блока в целом

4.Малые запасы по нагреву мощных генераторов обусловливают необходимость применения защит от нагрева ротора при несимметричном режиме

5.Высокая стоимость мощных блоков повышает требования к надежности, чувствительности и быстродействию защит блоков.

К основным защитам блока относятся: продольная дифференциальная защита генератора, поперечная дифференциальная защита генератора (если она может быть установлена на генераторе, т.е. статорная обмотка генератора содержит параллельные ветви), дифференциальная защита силового трансформатора, газовая защита трансформатора, дифференциальная защита ошиновки высокого напряжения (по принципу действия аналогична дифференциальной защите шин). Все перечисленные защиты действуют без выдержки времени на отключение и останов блока при всех видах к.з. в генераторе, трансформаторе и на выводах блока к шинам высокого напряжения. В блоке обязательно присутствие трансформатора собственных нужд (ТСН). Он имеет свою дифференциальную и газовую защиту, которая отключает выключатель на высоком напряжении ТСН, если он установлен, или выключатель блока

сего остановом, если этого выключателя нет. Тип реле, используемых в дифзащитах, зави-

сит от мощности блока. На генераторах это чаще всего реле ДЗТ 11, а на силовых трансформаторах - реле ДЗТ 21. Принцип действия данного реле заключается в отличии вида тока

75

Рис. 106. Защита напряжений нулевой последовательности от однофазных замыканий в обмотке статора блочного генератора, реагирующая на составляющие третьей гармоники

землю во внешней сети.

Для блоков с генераторами мощностью больше 1000 МВт устанавливается дополнительно резервная дифференциальная защита блока. Она охватывает весь блок и действует на отключение и останов блока с выдержкой времени.

Для защиты блоков от внешних к.з. устанавливаются МТЗ и дистанционные защиты. Они подключаются к трансформаторам тока, установленным в нейтрали генератора и к трансформаторам напряжения, установленным на выводах статорной обмотки генератора.

76

Q3

Рис. 108. Токовые защиты от междуфазных к.з. и перегрузок блока генератор-трансформатор:

а- размещение защит на блоке генератор-двухобмоточный трансформатор;

б- размещение защит на блоке генератор-трехобмоточный трансформатор

77

На генераторах устанавливается защита от повышения напряжения, отключающая блок при U 1,4 U ном .

На роторе генератора установлены защиты от замыканий на землю в цепи обмотки ротора, а также защиты от перегрузки ротора током возбуждения. Они описаны в разделе «Защиты генераторов».

Блочные генераторы, как правило, имеют защиту от потери возбуждения. При потере возбуждения генератор начинает работать в асинхронном режиме, он выдает в сеть активную мощность и потребляет из сети реактивную. Защита от потери возбуждения выполняется с помощью реле сопротивления, подключенного к трансформаторам тока, установленным в нулевых выводах генератора.

Принцип выполнения защиты основан на том, что в нормальном режиме Zн.p может быть представлена вектором Zн.p rн.p jX н.p , расположенным в первом квадранте ком-

плексной плоскости (рис. 110).

При потере возбуждения генератор работает с потреблением реактивной мощности Q из сети, т.е. Zпот.воз смещается из первого квадранта, т.к. Z пот.воз rпот.воз jX пот.воз . Следовательно, если использовать реле сопротивления, имеющее характеристику, расположенную в нижней части полуплоскости Zcp (см. рис. 110), то можно получить защиту, отли-

чающую нормальные режимы от режимов, вызванных потерей возбуждения. Часть плоскости, расположенная внутри окружности Zcp , соответствует рабочей зоне реле сопротивле-

ния. Защита действует на разгрузку блока и турбины или на отключение генератора при недопустимости работы его в асинхронном режиме.

16. ЗАЩИТА ШИН СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ. УРОВ

Короткие замыкания на сборных шинах станций и подстанций возникают:

1)из-за перекрытия шинных изоляторов и вводов выключателя;

2)повреждения трансформаторов тока и напряжения;

3)поломка изоляторов разъединителей и воздушных выключателей;

4)ошибок оперативного персонала при переключениях.

Отключение повреждений на шинах может производиться защитами элементов, питающих эти шины. Это, как правило, резервные защиты трансформаторов, генераторов, линий, двигателей. Они имеют большие выдержки времени и иногда не могут обеспечить селективного отключения повреждения на шинах. Для защиты шин используют специальные защиты с высокими показателями по надежности и чувствительности.

Для шин 110 кВ и выше используется дифзащита, принцип действия которой основан на первом законе Кирхгофа. Сумма токов, притекающих к шинам равна сумме токов, уходящих из шин. В нормальном режиме и в режиме внешнего к.з. это условие всегда выполняется. Если же к.з. происходит на шинах, то весь ток течет в точку к.з., а ток протекающий по реле отличен от нуля (рис. 111). Таким образом, записанное ниже условие выполняется в нормальном режиме и в режиме внешнего к.з.

78

79