51 Структура защиты сээс

Общая структура защиты СЭЭС применительно к схеме СЭЭС с двумя генераторами показана на рис. 11. Генераторы Г1 и Г2 подключают к ГРЩ генераторными выключателями АВГ1 и АВГ2. Секции ГРЩ разделены секционными автоматическими выклю­чателями АВС (на многих судах иностранной постройки вместо АВС устанавливают разъединители). Здесь потребители электроэнергии получают питание либо от ГРЩ, либо от отсеч­ных электрораспределительных щи­тов РЩ1. Следующие ступени распре­деления — групповые электрораспреде­лительные щиты РЩ2.

Для организации системы защиты в СЭЭС выделяют следующие типовые защищаемые участки (зоны защиты):

источники электроэнергии с фидера­ми питания (участок I), секции ГРЩ (участки II), кабельные перемычки (участок III), РЩ2 с фидерами пита­ния (участок IV), потребители электро­энергии с фидерами питания (уча­сток V).

Разделение СЭЭС на типовые за­щищаемые участки является важным принципом построения ее защиты, по­зволяющим выбрать типовые системы защиты для каждого из участков и рационально организовать связи между защитами отдельных участков.

Как видно из рис. 11, защита СЭЭС обеспечивается с помощью авто­матических выключателей или предо­хранителей, контакторов, реле и защитных устройств (ЗУ). Основными элемента­ми защиты СЭЭС являются: автомати­ческие выключатели и за­щитные устройства (рис. 12).

Основными элементами защитного устройства являются блоки: измери­тельный, обработки информации, вы­ходной, питания, контроля отказов и сигнализации.

Измерительный блок обеспечивает получение исходной информации и пре­образование ее к виду, удобному для последующего использования. В его состав входят различные фильтры, схе­мы сравнения, формирователи импуль­сов и т. д.

В блоке обработки информации происходит сравнение сигналов от из­мерительных блоков с эталонными, и производятся соответствующие логи­ческие операции. На выходе этого блока формируется сигнал релейного вида.

Выходной блок усиливает, а в ряде случаев запоминает сигнал, поступаю­щий с блока обработки информации, и подает сигнал на отключение АВ.

Блок питания обеспечивает электро­энергией все остальные блоки, а также устройства защиты от токов к. з. и не­зависимый расцепитель АВ.

Блок контроля отказов и блок сигнализации используют для повыше­ния надежности сложных устройств защиты.

Схема ЗУ (см. рис. 12) характер­на для сложных видов защит, напри­мер для комплексной защиты генера­торов. Самым простым и распростра­ненным видом ЗУ являются макси­мальные расцепители тока к.з. и тока перегрузки, выполняемые обычно на электромагнитных элементах и встраи­ваемые в автоматические выключате­ли.

Из рассмотрения общей структуры защиты СЭЭС видно, что АВ и ЗУ, обычно, компонуются совместно, уста­навливаются в начале защищаемого участка и представляют собой авто­номные подсистемы. Для обеспечения их избирательности и резервирования необходимо предусматривать коорди­нацию функций этих подсистем на осно­ве использования согласованных вы­держек времени и время-токовых ха­рактеристик.

52 Защита генераторов и преобразователей электроэнергии

Генераторы СЭЭС могут оказаться в ненормальных режимах работы, вы­званных перегрузкой, внешними или внутренними к. з., переходом в двига­тельный режим, большим снижением напряжения или частоты.Защита генераторов от перегрузки и внешних к. з. осуществляется обычно с помощью селективных, универсаль­ных или установочных автоматических выключателей, имеющих соответствую­щие время-токовые характеристики. Указанные АВ защищают генераторы в зоне токов к. з., отключая их за вре­мя 0,05—1,0 с. При значениях тока перегрузки до 2Iн АВ обеспечивают отключение защищаемого объекта за несколько минут. Для генераторов мощностью до 50 кВт допускается при­менение плавких предохранителей.Для большей части отечественных генераторов и приводных турбин до­пустимое время работы при перегрузке в 10, 25 и 50% составляет соответ­ственно 2 ч, 30 мин и 5 мин. Для вспо­могательных дизелей допускается ра­бота в течение 1 ч при перегрузке 10%.На судах отечественной постройки для защиты генераторов с их привод­ными двигателями от перегрузок в зо­не 0—30%, кроме автоматических вы­ключателей, применяют еще устройст­ва разгрузки генераторов типа УРГ и УТЗ.

. Устройство разгрузки генератора

Устройство УРГ срабатывает при превышении нагрузки генераторов на 10—15% ее номинального значения. Для исключения ложных срабатываний устройства при пуске асинхронных короткозамкнутых двигателей генераторы отключаются не сразу, а с выдержкой времени 3—10 с для первой группы потребителей электро­энергии и 2-5 с - для последующих групп.Потребители каждой группы под­ключаются к соответствующим шинам через автоматический выключатель, на отключающую катушку которого подается импульс от УРГ (рис. 14,а). Устройство состоит из датчика актив­ного тока ДАТ, электронного реле ре­жима ЭРР, исполнительных реле Р1, Р2, РЗ трех ступеней отключения по­требителей и реле времени РВ1, РВ2, РВЗ. На структурной схеме УРГ (рис. 14,б) обозначено: Iа—сравне­ние выходного сигнала датчика актив­ного тока с током уставки; tз, tз1, tз2, tз3 — временные задержки на включе­ние реле Р и на отключение первой, второй, третьей группы потребителей электроэнергии.

В аварийных генераторах целе­сообразно иметь сигнализацию о пере­грузке.