- •Должно быть выполнено:
- •Расчет номинальных токов
- •Технические данные оборудования
- •Перечень защит блока генератор-трансформатор
- •Описание защит и расчет их уставок
- •Продольная дифференциальная защита генератора (I∆g)
- •Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора (Un(Uo).
- •Поперечная дифференциальная защита.
- •Защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок и внешних несимметричных коротких замыканий (i2).
Описание защит и расчет их уставок
Продольная дифференциальная защита генератора (I∆g)
Продольная дифференциальная защита генератора является основной быстродействующей чувствительной (Iср < 0,2Iн) защитой от междуфазных коротких замыканий в обмотке генератора и на его выводах.
Защита выполняется трехфазной и подключается к трансформаторам тока в линейных выводах статора генератора и к трансформаторам тока в нейтральных выводах.
Номинальный ток генератора: Iном. = 26100 А.
Коэффициент трансформации трансформаторов тока: ήтт=30000/5А.
1) Начальный ток срабатывания определяет чувствительность защиты при малых тормозных токах. Величина Icp.oвыбирается с учетом возможности отстройки защиты от тока небаланса номинального режима:
где Кодн =0,5 - коэффициент однотипности трансформаторов тока;
fi=0,1- относительная погрешность трансформаторов тока.
Уставка выбирается из условия:
где Кн = 2 - коэффициент надежности.
Принимаем уставку: Icp.o= (0,15÷ 0,20) Iн.
2) Коэффициент торможения Кг определяет чувствительность защиты к повреждениям при протекании тока нагрузки. Величина Кт выбирается с учетом отстройки защиты от токов небаланса, вызванных погрешностями трансформаторов тока при сквозных коротких замыканиях.
Максимальный ток небаланса при внешнем трехфазном коротком замыкании равен:
где КАП = 2 – коэффициент апериодической составляющей;
fi=0,1- относительная погрешность трансформаторов тока;
Кодн =0,5 - коэффициент однотипности трансформаторов тока (0,5-для однотипынхТТ, 1,0 для разных ТТ);
Iмакс - максимальный ток через трансформаторы тока в линейных выводах при внешнем трехфазном коротком замыкании в цепи генераторного напряжения, определяемый как:
Коэффициент торможения выбирается из условия:
где КН = 2 – коэффициент надежности;
Iт - ток трехфазного короткого замыкания на выводах генератора
Принимаем уставкуКт = 0,3 ÷0,5.
3) Уставка начального торможения (увеличивает зону работы защиты без торможения) равна:
4) Тормозной ток В определяет точку излома характеристики срабатывания. При выборе В должно выполняться условие:
Принимаем типовое значение уставки В = 1,5 (при этом условие выполняется).
4) Для обеспечения надежной работы при больших токах короткого замыкания в зоне действия, предусматривается токовая отсечка с током срабатывания IОТС = 2÷12Iном.
Принимаем уставку: IОТС = 6Iном.
На рисунке 1 приведена характеристика срабатывания дифференциальной защиты генератора, на рисунке 2 – трансформатора.
Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора (Un(Uo).
Защита обеспечивает 100% охват обмотки статора генератора, работающего в режиме изолированного блока и не имеющего гальванической связи с системой собственных нужд.
Защита выполнена с помощью двух органов напряжения:
1) Первый орган (U0) реагирует на основную составляющую напряжения нулевой последовательности U0 и защищает 85-95% витков обмотки статора со стороны фазных выводов; U0 включается на напряжение нулевой последовательности3U0 ТН линейных выводов генератора, измеряемое обмоткой «разомкнутый треугольник».
Напряжение срабатывания органа основной гармоники выбирается из условия отстройки от действующего значения напряжения нулевой последовательности основной частоты обусловленного электростатической индукцией силового трансформатора блока (Uoэл.ст.) при КЗ на землю на стороне ВН.
Расчет Uoэл.ст. выполнен в соответствии с методикой, рекомендованной Руководящими Указаниями (вып.5).
Расчетное значение Uoэл.ст. = 317 В.
Напряжение срабатывания защиты определится из выражения:
2) Второй орган (U03) реагирует на соотношение напряжений третьей гармоники в нейтрали и на выводах генератора и защищает часть витков обмотки статора со стороны нейтрали (зависит от Кт). Состоит из двух контуров, рабочего и тормозного.
Рабочая цепь U03 включается на напряжения нулевой последовательности на выводах генератора (U∆) и в его нейтрали (Un), а тормозная цепь включается на напряжение нулевой последовательности в нейтрали генератора (Un).При этом, орган U03 реагирует только на отношение абсолютных значений третьей гармоники указанных напряжений, в соответствии с условием срабатывания защиты:
где – рабочее напряжение,
–тормозное напряжение,
КТ – коэффициент торможения.
Расстояние от нейтрали генератора до места замыкания в обмотке статора зависит от Кт:
Например при Кт=1,5 орган U03 работает селективно и защищает 28,6% обмотки статора со стороны нейтрали.