Д) Оценка защит от сверхтоков и несимметричных режимов



Максимальная защита с пуском по напряжению является до­статочно простой защитой от внешнего к. з. Она не действует при перегрузках, не сопровождающихся значительным понижением напряжения, что является ее положительным свойством. Сущест­венным дефектом защиты является недостаточная чувствитель­ность к удаленным и особенно несимметричным к. з. на присое­динениях, отходящих от генераторных шин. По своему прин­ципу действия максимальная защита не может реагировать на несимметричные режимы, если они не сопровождаются увеличе­нием токов до Iс.з и понижением напряжения на зажимах генера­тора до U с.з В настоящее время максимальная защита с пуском по напряжению применяется на генераторах с косвенным охлаж­дением мощностью до 30 МВт включительно, где не требуется защит от несимметричных режимов. На генераторах большей мощ­ности она используется в качестве защиты от симметричных к. з. в однофазном исполнении (см. § 15-5, т). Наилучшей следует приз­нать схему с комбинированным пуском, которая обладает зна­чительно большей чувствительностью (по напряжению) при несим­метричных к. з. и несколько более чувствительна к симметричным повреждениям.

На генераторах 60 МВт и больше в качестве защиты от несим­метричных режимов должна применяться токовая защита обрат­ной последовательности в сочетании с защитой от внешних трех­фазных к. з., выполняемой в виде однофазной приставки. Защита I2обладает высокой чувствительностью к несимметричным к. з., не реагирует на нагрузку и качания. Защита обратной последо­вательности с зависимой характеристикой обеспечивает достаточно совершенную защиту ротора от нагрева в несимметричных ре­жимах и должна применяться на мощных генераторах с непосред­ственной системой охлаждения.

15-6. ЗАЩИТА ГИДРОГЕНЕРАТОРОВ ОТ ПОВЫШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ      

Выше указывалось, что при сбросе нагрузки на гидрогенерато­рах напряжение на их зажимах резко возрастает и достигает 150% номинального и больше. Такое напряжение опасно для изо­ляции статора и должно быть ликвидировано за несколько секунд. При правильно выбранных параметрах регулирования возбужде­ния и наличии специальных устройств для быстрого развозбуждения генератора повысившееся напряжение удается снизить до нормального в течение допустимого времени. Однако в случае неисправности этих устройств повышенное напряжение останется, создавая опасность повреждения генератора. Поэтому на гидрогенераторах устанавливается защита от повышения напряжения (рис. 15-34), действующая на отключение выключателя и АГП генератора. Защита состоит из одного реле напряжения Н и реле времени В.

Напряжение срабатывания защиты выбирается равным U с.з = (1,5 ÷ 1,7) Uном, по­скольку такое напряжение при­знается опасным для генератора даже кратковременно. На реле времени защиты устанавли­вается небольшая выдержка времени 0,5—1 с.

 Как показывает опыт, за это время регулирование возбужде­ния успевает снизить повысившееся напряжение до значения, меньшего Uвозреле Н, что предупреждает срабатывание защиты.

ЗАЩИТА РОТОРА

А) Защита обмотки ротора от замыкания на корпус (на землю) во второй точке

и поэтому по «Правилам электротехнических установок» при по­явлении одного замыкания на землю на оставленном в работе генераторе должна включаться защита от второго замыкания на землю. Обычно на станции имеется один комплект защиты, приспособленный к удобному и быстрому подсоединению его к лю­бому генератору станции.

Принцип действия защиты от второго замыка­ния на землю показан на рис. 15-35, б. Параллельно обмотке ротора включается потенциометр rп. На потенциометре находится точка К'1, потенциал которой равен потенциалу места первого замыкания в обмотке ротора (точка К1). Между точкой К'1 и зем­лей включается обмотка токового реле Т.

Схема представляет собой четырехплечий мостик с реле в его диагонали. При равенстве потенциалов точки повреждения К1 и точки потенциометра К'1 сопротивления плеч моста удовлетворяют условию r 1 / r 2 = r 1п/ r 2п, при этом ток в реле Т равен нулю и защита не действует. В случае появления второго замыкания на землю, например в точке К2, подобранное соотношение сопротивлений плеч моста нарушается, вследствие чего потенциалы точек К'1 и К1 становятся неравными и в диагонали моста (в реле) появляется ток, величина которого зависит от степени небаланса плеч. Если ток в реле Iр > Iс.р, то защита приходит в действие.

Чем дальше от точки К1 возникает второе повреждение К2, тем больше будет ток в реле. Защита имеет мертвую зону, расположенную вблизи точки К1 (между точками а и б). Если второе замыкание 2) окажется в пределах этой зоны, то ток Iр будет меньше Iс.р и защита не сможет действовать. Точка К'1 на потенциометре защиты находится опытным путем по милли­вольтметру постоянного тока, который измеряет напряжение на обмотке реле Т. Движок потенциометра передвигается до тех пор, пока показание вольтметра не станет равным нулю, что указывает на балансировку плеч и отсутствие тока Iр.

Принципиальная  схема защиты показана на рис. 15-36. При замыкании на землю в одной точке, даже при наличии баланса плеч, через реле непрерывно протекает перемен­ный ток I', обусловленный неравномерностью воздушного зазора между статором и ротором. Вследствие этой неравномерности величина магнитного потока, пронизывающего обмотку ротора, пульсирует при вращении ротора. Эта пульсация потока вызы­вает в обмотке ротора э. д.с, обусловливающую появление переменного тока I' в цепи реле. Под влиянием тока I' реле может срабатывать при отсутствии второго замыкания.

Для предупреждения неправильной работы защиты последова­тельно с обмоткой реле включается дроссель 2. Сопротивление дросселя подбирается таким образом, чтобы величина перемен­ного тока I'была меньше /, реле. Для постоянного тока сопро­тивление дросселя мало, поэтому оно не оказывает существенного влияния на величину этого тока.

Для повышения надежности отстройки защиты от переменного тока I'параллельно обмотке реле 1 включается конденсатор С, через который замыкается большая часть тока I'. При появлении второго замыкания на землю весь ток повреждения, являющийся постоянным, протекает по реле, поскольку конденсатор не про­пускает постоянный ток.

Обмотка реле 1 присоединяется не непосредственно на землю, а на вал ротора, поскольку замыкание обмотки происходит также но непосредственно на землю, а на корпус ротора. Для подсоедине­ния к валу устанавливается специальная щетка 10. Защита, имеет реле времени 4, на котором устанавливается выдержка времени 0,5—1 с. Замедление защиты предупреждает ложную работу ее при внешних к. з. в сети, а также нежелательное действие при неустойчивых замыканиях в роторе.

Реле 5 действует на отключение или подает сигнал о действии защиты и шунтирует обмотку реле 1, которая не рассчитана на длительный ток.

Для удобного присоединения цепей защиты к поврежденному генератору устанавливается рубильник 3. Вольтметр 7 и кнопка 8 служат для настройки защиты, а кнопка 9 для деблокировки схемы после срабатывания защиты.

Чувствительность защиты зависит не только от тока срабаты­вания реле 2, но и от сопротивлений реле и потенциометра 6, влияющих на величину тока повреждения. Чем меньше их сопро­тивление, тем больше ток в. реле и выше чувствительность защиты. Для уменьшения мертвой зоны желательно иметь возможно большую чувствительность защиты. Опыт эксплуата­ции показывает, что при потенциометре rп = 50 ÷ 100 Ом и уставке на реле 50—100 мА защита обладает достаточной для практики чувствительностью. Расчет параметров защиты приве­ден в [Л. 2]. Промышленность выпускает комплектное устройство КЗР-2, выполненное по схеме, показанной на рис. 15-37.

Для повышения чувстви­тельности в КЗР-2 в качестве реагирующего органа вместо реле 1 (рис. 15-36) исполь­зуются два поляризованных реле ПР1 и ПР2. Одно из них действует при токе поврежде­ния, когда потенциал точки К1 больше К'1 , а второе — при токе обратного направления, когда потенциал точки К'1 боль­ше К1 (рис. 15-35, б).

Оценка защиты. Не­достатками защиты являются возможность неправильного действия ее при к. з. в цепи статора, наличие мертвой зоны и непригодность схемы в слу­чае, если первое замыкание на землю произошло на конце об­мотки ротора.

Несмотря на несовершенство схемы, она имеет широкое рас­пространение на генераторах ввиду своей простоты. Опыт эксплуатации показал, что при повреждениях в роторе рассмотренная защита действует четко.


Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 205; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!