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 (К2) 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: 279; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!