Вибір складу релейного захисту блоку генератор-трансформа електростанції забезпечує його

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

СПИСОК ПРИЙНЯТИХ СКОРОЧЕНЬ

АРВ - автоматичне повторне включення

ВН - висока напруга

МДС - Магніторушійна сила

НН - низька напруга

ОАПВ - однофазне автоматичне повторне включення

ВРП - відкритий розподільний пристрій

ПУЕ - правила улаштування електроустановок

СН - власні потреби

ТСН - трансформатор власних потреб

ТТ - трансформатор струму

ЕБ - енергоблок

ЕРС - електрорушійна сила

1 ВИБІР СКЛАДУ Релейний захист БЛОКУ ГЕНЕРАТОР - ТРАНСФОРМАТОР ЕЛЕКТРИЧНОЇ СТАНЦІЇ, що забезпечують його ЗАХИЩЕНІСТЬ

У відповідності з ПУЕ для захисту від різних видів пошкоджень і анормальних режимів блоків генератор-трансформатор при потужності генератора 1000 МВт повинні бути передбачені такі пристрої релейного захисту:

- Поздовжня диференційний захист генератора від багатофазних коротких замикань в обмотці статора і на його висновки;

- Поперечна диференційний захист генератора від міжвиткових коротких замикань в обмотці статора при наявності двох паралельних гілок;

- Від переходу в асинхронний режим при втраті збудження;

- Диференційний захист блочного трансформатора від всіх видів коротких замикань;

- Диференційний захист ошиновки напругою 330 - 750 кВ;

- Захист від зовнішніх симетричних коротких замикань;

- Захист від несиметричних коротких замикань з інтегральною залежною характеристикою витримки часу спрацьовування;

- Захист від підвищення напруги;

- Захист від зовнішніх однофазних коротких замикань з великим струмом замикання;

- Захист від перевантаження обмотки статора;

- Захист від перевантаження ротора генератора струмом порушення з інтегральною залежною характеристикою витримки часу спрацьовування;

- Газовий захист блочного трансформатора;

- Захист від замикань на землю в одній точці обмотки збудження;

- Захист від замикань на землю в ланцюзі генераторної напруги;

- Захист від пошкодження ізоляції вводів високої напруги блочного трансформатора;

2 РОЗРАХУНОК уставок СПРАЦЮВАННЯ вибрати пристрій Релейний захист БЛОКУ ГЕНЕРАТОР - ТРАНСФОРМАТОР

Вихідні дані для розрахунку:

Трансформатор ЕБ 2 'ТЦ-630000/525. Генератор енергоблоку ТВВ-800-2.

о.е.

о.е.

о.е.

Трансформатор СН ТРДНС 40000/35 Потужність енергосистеми 500 кВ

Номінальна напруга на секціях нормальної експлуатації енергоблоку 6.3кВ.

2.1 Розрахунок струмів короткого замикання і опорів елементів

Приймаються за базисне напруга - номінальна напруга на збірних шинах електричної станції:

Індуктивна складова опору мережі в максимальному режимі, приведена до стороні вищої напруги:

(2.1)

де: , потужність КЗ в максимальному режимі:

Індуктивна складова опору мережі в мінімальному режимі, приведена до стороні вищої напруги:

(2.2)

де: потужність КЗ в мінімальному режимі:

Значення індуктивної складової опору трансформатора енергоблоку, приведене до стороні вищої напруги:

(2.3)

- Напруга КЗ трансформатора енергоблоку, - Потужність трансформатора енергоблоку тому що він складається з 2 паралельних трансформаторів, то опір еквівалентну блочного трансформатора буде в 2 рази менше

Значення індуктивної складової опору трансформатора власних потреб енергоблоку, приведене до стороні вищої напруги:

(2.4)

- Потужність трансформатора власних потреб

Значення індуктивної складової опору генератора енергоблока, приведене до стороні вищої напруги:

(2.5)

- Сверхпереходная ЕРС генератора, - Потужність генератора

Номінальне значення первинного струму на стороні високої напруги енергоблоку 500 кВ:

(2.6)

Номінальне значення первинного струму на стороні низької напруги енергоблоку 24 кВ:

(2.7)

Номінальне значення первинного струму у відгалуженні на трансформатор власних потреб 24 кВ:

(2.8)

Відповідно до величинами номінальних значень струмів трансформатора зі сторін ВН, ПН та ТСН на стороні ВН використовується вбудований трансформатор струму з коефіцієнтом трансформації До I ВН = 2000 / 1 А, на стороні НН - трансформатор струму з коефіцієнтом трансформації До I ПН = 28 000 / 5 А, а на стороні відгалуження на ТСН - трансформатор струму з коефіцієнтом трансформації До I ТСН = 2800 / 5 А.

Вторинний струм у плечі захисту на стороні вищої напруги, відповідну номінальній потужності захищається трансформатора, становить:

(2.9)

- Коефіцієнт, що залежить від схеми з'єднання ТТ, коефіцієнт трансформації ТТ (2000 / 1)

Вторинний струм у плечі захисту на стороні нижчої напруги, відповідну номінальній потужності захищається трансформатора, становить:

(2.10)

- Коефіцієнт, що залежить від схеми з'єднання ТТ, коефіцієнт трансформації ТТ (28000 / 5)

Вторинний струм у плечі захисту у відгалуженні на трансформатор власних потреб, відповідну номінальній потужності ТСН, становить:

(2.11)

Максимальне значення первинного струму, приведене до ВН енергоблоку, що проходить через захищається трансформатор при трифазному металевому короткому замиканні на виводах однією з розщеплених обмоток трансформатора власних потреб становить:

(2.12)

Мінімальне значення струму двофазного короткого замикання на виводах ВН трансформатора при роботі енергоблоку на холостому ходу становить:

(2.13)

Мінімальне значення струму двофазного короткого замикання на виводах НН трансформатора в мінімальному режимі роботи енергосистеми і при відключеному генераторі становить:

(2.14)

2.2 Поздовжня диференціальна струмовий захист генератора

Захист виконується на реле з гальмівним дією і бистронасищающімся трансформатором типу ДЗТ-11 / 5. Реле має робочу обмотку з відгалуженням посередині і гальмівну обмотку. Гальмівну обмотку найбільш доцільно приєднати до трансформаторів струму з боку лінійних висновків. Наявність гальмування дозволяє підвищити чутливість захисту за рахунок відбудови від зовнішніх коротких замикань і асинхронного режиму. Вибір уставок захисту зводиться до визначення числа витків гальмівний обмотки при прийнятому числі витків робочої обмотки. МДС спрацьовування реле при відсутності гальмування F ср = 100 А. При цьому мінімальний струм спрацювання реле становить:

А (2.15)

При цьому для всіх типів генераторів первинний струм спрацьовування захисту становить . Число витків робочої обмотки приймається в залежності від співвідношення струмів в плечах захисту в умовах номінального режиму. При співвідношенні струмів 1:1 (обмотка статора має одну паралельну гілка) використовуються 144 витка робочої обмотки. При співвідношенні струмів 1:2 (обмотка статора має дві паралельні гілки) використовується відгалуження в середній частині робочої обмотки, до якого підключається плече з великим струмом. Необхідна гальмування визначається за умовою відбудови захисту від найбільшого струму небалансу при зовнішньому короткому замиканні або асинхронному ході генератора:

А (2.16)

(2.17)

де: - Відносна похибка трансформаторів струму, приймається рівною 0,1;

- Коефіцієнт однотипності, для однотипних трансформаторів приймається рівним 0,5, а для різнотипних - 1,0;

- Коефіцієнт, що враховує апериодических складову струму, для реле серії ДЗТ з насичуючої трансформатором приймається рівним 1,0;

- Періодична складова струму короткого замикання або найбільше значення струму асинхронного ходу, А.

На блоках з вимикачем в ланцюзі генератора струм визначається при короткому замиканні на виводах генератора, а при його відсутності - при короткому замиканні за трансформатором блоку.

Найбільше значення струму асинхронного ходу визначається за виразом:

(2.18)

де: - Фазна напруга мережі вищої напруги блоку;

- Перехідний реактанс генератора;

- Опір трансформатора;

- Опір мережі в максимальному режимі.

Намагнічує сила робочої обмотки реле обчислюється за значенням струму в робочій обмотці, рівного току небалансу, і числу витків робочої обмотки насичує трансформатора реле:

(2.19)

де: - Число витків робочої обмотки, 144 ілі72 витка;

- Коефіцієнт відбудови, що дорівнює 1,6;

- Коефіцієнт трансформації трансформатора струму;

- Визначається за виразом (1.2) і приймається більшою з двох умов (коротке замикання і асинхронний хід). Для вибору числа витків гальмівний обмотки визначається МДС по гальмівний характеристиці реле серії ДЗТ-11 з умови мінімального гальмування Fт = 410Ав.

Розрахункова кількість витків гальмівний обмотки визначається за виразом:

(2.20)

де: , А

Приймається найближче більше число витків за довідковими даними

Чутливість захисту при відсутності гальмування визначається при двофазному короткому замиканні на виводах генератора та його роботу на холостому ходу:

(2.21)

де: - Повний струм у місці короткого замикання;

- Визначається за формулою (1.1);

При наявності гальмування коефіцієнт чутливості визначається співвідношенням:

(2.22)

(2.23)

Для знаходження попередньо для випадку двофазного короткого замикання на виводах генератора визначається робочий й гальмівна МДС:

(2.24)

де: - Число витків робочої обмотки (144 витка);

(2.25)

де: - Струм короткого замикання з боку системи;

- Прийняте число витків гальмівний обмотки.

Визначається значення МДС від системи:

(2.26)

Далі по гальмівний характеристиці при максимальному гальмуванні визначається точка з координатами і , Яка з'єднується з точкою початку координат. Знаходиться по перетину прямої з гальмівної характеристикою при максимальному гальмуванні і визначається за (2.22) коефіцієнт чутливості.

2.3 Поперечна диференційний захист генератора від міжвиткових коротких замикань в обмотці статора

Захист виконується на струмового реле типу РТ-40 / Ф з фільтром вищих гармонік і включається на трансформатор струму, встановлений в перемичці між двома нейтралями паралельних гілок обмотки статора. Реле має чотири діапазони уставок від 1,75 до 17,5 А. При проектуванні можна прийняти:

А. (2.27)

Як правило, і значення струму спрацьовування захисту визначається при налагодженні за умовою відбудови від струмів небалансу при зовнішньому короткому замиканні. З цією метою вимірюється струм небалансу в котушці виконавчого органу в режимі холостого ходу генератора при максимальній напрузі і в режимі короткого замикання при номінальному струмі. Вимірювання виконують на мінімальному діапазоні уставки реле (1,75 ... 3,5 А).

Первинний струм спрацьовування захисту:

А. (2.28)

де: - Коефіцієнт трансформації трансформатора струму поперечної диференціального захисту.

2.4 Захист від замикань на землю в обмотці статора генератора

Захист від замикань на землю в обмотці статора генератора виконується діючої по напрузі і містить два органи: максимальне реле напруги першої гармоніки, що захищає до 90% обмотки статора з боку лінійних висновків, і реле напруги третьої гармоніки з гальмуванням, що захищає до 35% обмотки статора генератора з боку нульових висновків. Розрахунок уставок захисту зводиться до визначення параметрів спрацьовування зазначених органів. Уставку органу напруги вибирають за умовою відбудови від напруги нульової послідовності основної частоти при однофазному короткому замиканні на стороні високої напруги за трансформатором блоку:

(2.29)

де: -Утроенное напруга нульової послідовності з боку лінійних висновків генератора;

- Коефіцієнт відбудови, що дорівнює 1,3;

- Коефіцієнт трансформації трансформатора напруги обмотки, з'єднаної в розімкнутий трикутник:

(2.30)

Напруга нульової послідовності на висновках генератора:

(2.31)

де: - Коефіцієнт, що враховує режим нейтралі генератора (при заземленої нейтралі ; При ізольованій - );

- Максимальне значення напруги нульової послідовності на стороні високої напруги трансформатора блоку при однофазному короткому замиканні (визначається розрахунком);

- Ємність між обмотками високої та низької напруги однієї фази трансформатора блоку;

- Ємність однієї фази обмотки статора генератора на землю;

- Ємність однієї фази обмотки низької напруги трансформатора блоку на землю.

У зв'язку зі складністю визначення ємностей і доцільно при налагодженні вимірювати напруги на фазних висновках генератора при подачі напруги від стороннього джерела на разземленную нейтраль трансформатора блоку щодо землі.

Напруга на генераторі в реальних умовах буде більше виміряного в разів (коефіцієнт той же, що й у виразі (3.2)). З метою запобігання зайвих відключень енергоблоків через надмірну чутливості рекомендується приймати уставку реле напруги 10 В. У будь-якому випадку уставка не повинна перевищувати 15 В. У захисті ЗЗГ-1 з метою відбудови від зовнішніх однофазних коротких замикань застосовується витримка часу на спрацьовування . У захистах більш пізньої розробки (ЗЗГ-11 і ЗЗГ-12) передбачено блокування захисту за напругою зворотній послідовності і тому затримка на спрацьовування не потрібно.

Визначення уставки третьої гармоніки.

На робочу ланцюг подається сума напруг третьої гармоніки з боку нейтралі і лінійних висновків , А на гальмівну ланцюг - напруга третьої гармоніки з боку нейтралі . Ставлення при зниженні якого до заданого рівня спрацьовування органу третьої гармоніки, являє собою опір обмотки статора з боку нейтралі на землю, віднесене до подвоєного ємнісний опір генератора:

(2.32)

Спрацювання органу третьої гармоніки визначається уставкою коефіцієнта гальмування, рівного відношенню напруги робочої ланцюга до напруги гальмівний ланцюга:

(2.33)

де: - Коефіцієнт відбудови;

- Відносне опір спрацьовування.

Уставку вибирають за умовою надійного дії ( ) Органу гальмування третьої гармоніки в кінці зони, яка охоплюється органом першої гармоніки.

При оптимальній уставці реле напругу в кінці зони його надійного дії з складе . При цьому орган напруги нульової послідовності охоплює 0,7 числа витків з боку лінійних висновків. Отже зона надійного дії органу третьої гармоніки з боку нейтралі повинна бути .

У випадку металевого замикання в кінці цієї зони:

де: - ЕРС третьої гармоніки генератора.

Приймаючи і підставляючи його замість у вираз (3.4), отримуємо:

або:

Таку підстановку варто приймати для всіх турбогенераторів незалежно від уставки органу напруги першої гармоніки. Зону дії органу третьої гармоніки при металевому замиканні з боку нейтралі визначають за виразом (2.33), приймаючи .

Якщо прийняти , То і , То . Звідси . При зона дії органу гальмування третьої гармоніки з боку нейтралі ( ) Складе:

При замиканні з боку лінійних висновків ( ):

і (2.34)

При цьому зона з боку лінійних висновків буде . При зона дії органу гальмування третьої гармоніки з боку лінійних висновків складе:

Наявність зони дії органу третьої гармоніки з боку лінійних висновків генератора резервує реле напруги нульової послідовності. У захисті ЗЗГ-1 відбудова від напруги основної частоти органу третьої гармоніки виконана в недостатній мірі, тому при налагодженні потрібно виконати перевірку відбудови органу третьої гармоніки від частоти 50 Гц. При необхідності вводиться блокування по напрузі зворотній послідовності. Для захисту ЗЗГ-11 така перевірка не потрібна. На блокирующем реле напруги зворотної послідовності рекомендується уставка . Реле по похідній у захисті ЗЗГ-12 не має регульованих уставок і розрахункова перевірка надійності його дії не потрібно. На однофазні короткі замикання на стороні високої напруги реле по похідною не реагує. Для забезпечення правильної роботи органу третьої гармоніки слід встановлювати вимірювальні трансформатори напруги в нейтралі і на висновках генератора з однаковими номінальними первинними напругами. При цьому номінальні вторинні напруги трансформатора напруги, сполученого в розімкнутий трикутник, дорівнює 100 / 3 В, а номінальна напруга трансформатора напруги, встановленого в нейтралі повинно бути 100 В.

2.5 Захист від асинхронного режиму при втраті збудження

Захист виконується на одному з трьох реле опору комплекту КРС-2.Положеніе характеристики реле на комплексній площині опорів визначається положенням комплексного опору на висновках генератора в режимі нормальної роботи і асинхронному режимі. У нормальному режимі вектор комплексного опору перебуває в I квадраті, а при втраті збудження і перехід в асинхронний режим переміщається в IV квадрант. З цієї причини характеристика спрацювання реле опору захисту вибирається в III і IV квадрантах при куті максимальної чутливості близькому до . Первинне опір спрацьовування, що визначає діаметр окружності реле, приймається рівним , Що доцільно для забезпечення надійної роботи реле при втраті збудження ненавантаженим генератором.

Для запобігання спрацьовування реле при порушеннях синхронізму в енергосистемі його характеристика зміщується по осі комплексної площини в бік III і IV квадрантів на . Кут максимальної чутливості бажано мати рівним . На застосовуваних реле вдається отримати .

(2.36)

(2.37)

Опору діаметра характеристики і її зміщення в III і IV квадранти відповідають вторинні значення цих опорів:

(2.38)

де: - Первинне опір спрацьовування або зсуву характеристики;

і - Коефіцієнт трансформації відповідно трансформаторів струму і напруги.

(2.39)

Час спрацювання захисту приймається рівним 1 ... 2 с. Зазначена витримка часу необхідна для запобігання зайвих спрацьовувань захисту при порушеннях динамічної стійкості і асинхронному ході в системі.

2.6 Диференціальна захист трансформатора блоку від внутрішніх пошкоджень

Диференційний захист трансформаторів блоків потужністю 160 ... 1000 МВт виконується з використанням диференціального струмового реле з гальмуванням типу ДЗТ-21-У3. У захисті для відбудови від струмів включення при постановці трансформатора під напругу використовується времяімпульсний принцип з гальмуванням від другої гармоніки диференціального струму. Завдяки цьому реле має високу чутливість, оскільки струм спрацювання захисту за умовою відбудови від кидка намагнічує струму приймається рівним . Для відбудови захисту від струмів небалансу при зовнішніх коротких замиканнях використовується гальмування від струмів плечей захисту, що також зумовлює підвищення чутливості захисту. У схемах захисту ланцюга процентного гальмування підключаються з боку вищого і нижнього струму. Гальмівна характеристика в початковій частині має горизонтальну ділянку із ступінчастим регулюванням на два положення півсуми гальмівних струмів. Для вирівнювання струмів плечей захисту і для можливості підключення захисту до трансформаторів струму з номінальним вторинним струмом 1,0 А (з боку високої напруги) використовуються согласующие підвищують автотрансформатори струму типу АТ-31-У3. При застосуванні для диференціальної захисту на всіх напругах трансформаторів струму з номінальним вторинним струмом 5,0 А согласующие автотрансформатори струму можуть не встановлюватися, проте їх застосування може бути необхідним у тих випадках, коли значення вторинного струму плеча в номінальному режимі трансформатора виходить за межі номінальних струмів відгалужень трансформатора робочої ланцюгу більш, ніж 0,5 А (якщо з боку високої напруги трансформатора не може бути прийнятий інший коефіцієнт трансформації трансформатора струму). Для підвищення швидкодії захисту при великих струмах короткого замикання всередині зони, що захищається передбачена диференціальна відсічення, що дозволяє фіксоване міняти уставку спрацьовування ( або ). У диференціальної струмового захисту типу ДЗТ-21 конструктивно передбачено регулювання мінімального струму спрацьовування, коефіцієнта гальмування, довжини горизонтальної ділянки гальмівний характеристики, уставки спрацьовування диференціальної відсічення, а також є можливість вирівнювання струму в плечах захисту.

Мінімальний струм спрацьовування захисту при відсутності гальмування визначається за умовою відбудови від струму включення блочного трансформатора під напругу:

або (2.40)

де: - Номінальний струм з боку високої напруги, відповідну номінальній потужності трансформатора

Струм відгалуження з боку власних потреб подається на захист в тому випадку, якщо при короткому замиканні за трансформатором власних потреб при . Згідно з проведеними розрахунками струм відгалужень подається на захист на всіх схемах енергоблоків. Коефіцієнт трансформації проміжного трансформатора струму вибирають таким, щоб вторинний струм трансформатора струму власних потреб при вторинному струмі, рівному номінальному струму трансформатора блоку, знижувався до 2,5 ... 5,0 А. У схемах енергоблоків 160 ... 800 МВт вказаний проміжний трансформатор струму застосовується також для гальванічної розв'язки ланцюгів релейного захисту. Крім умови (2.40) повинна забезпечуватися відбудова захисту від струмів небалансу при зовнішньому короткому замиканні або струму навантаження, відповідних кінця горизонтальної ділянки гальмівний характеристики, оскільки в цьому випадку на реле відсутній ефект гальмування. Однак на блоках генератор-трансформатор, що не мають пристрої регулювання напруги під навантаженням, умова відбудови мінімального струму спрацьовування захисту від струму небалансу в зазначених режимах не перевіряється, оскільки автоматично виконується при виборі струму спрацювання захисту за виразом (2.40) для випадку включення ненавантаженого трансформатора під напругу.

Вибір відгалужень трансформатора робочої ланцюга, а також варіанти включення автотрансформатора струму. Визначаються первинні номінальні струми для обох сторін захищається трансформатора ( ) І в ланцюзі трансформатора власних потреб .

Визначаються вторинні струми в плечах захисту:

(2.41)

(2.42)

(2.43)

де: - Коефіцієнт схеми ( при з'єднанні вторинних обмоток трансформаторів струму в зірку і при з'єднанні в трикутник);

- Коефіцієнти трансформації трансформаторів струму на сторонах, відповідно, високого, низького напруг блочного трансформатора і в ланцюзі трансформатора власних потреб.

При необхідності установки у вторинному ланцюзі додаткових трансформаторів струму з боку високої напруги (підвищують автотрансформаторів струму типу АТ-31-У3) коефіцієнт трансформації останніх вибирається таким чином, щоб значення струму , Що подається на захист від автотрансформатора, перебувало в діапазоні номінальних струмів трансформатора:

(2.44)

де: -Номінальний струм відгалуження, який приєднується до трансреактору, рівний 2,5 А;

- Струм відгалуження, який приєднується до трансформаторів струму, найближчий менший струму .

Визначається робочий вторинний струм , Що подається на захист з боку високої напруги трансформатора блоку з урахуванням автотрансформаторів струму, встановлених у цих колах, і номінальний струм відгалуження трансформатора:

(2.45)

Вибираються відгалуження трансреактора робочої ланцюга для сторони високої напруги. Номінальний струм відгалуження трансреактора вибирається найближчим меншим по відношенню до вторинного номінального струму :

(2.46)

(Відгалуження 6)

Для боку низької напруги номінальний струм відгалужень трансреактора визначається за виразом:

(2.47)

Приймається = 5А (відгалуження 1)

Визначення уставки резистора R13.

Уставка реле захисту виставляється змінним резистором R13. Вибір уставки зводиться до визначення для кожного плеча захисту мінімального струму спрацювання реле , Вираженого в частках номінального струму обраного відгалуження трансреактора. При цьому слід враховувати наявність автотрансформаторів струму в ланцюгах захисту.

Відносний струм спрацювання реле:

-З боку високої напруги трансформатора:

(2.48)

-З боку низької напруги автотрансформатора за відсутності автотрансформатора струму:

(2.49)

У відповідності з паспортними даними захисту ДЗТ-21 резистор R13, що підключається до регулювального органу захисту, здійснює плавне регулювання струму спрацювання реле в межах від 0,3 до 0,7 номінального струму відгалуження.

Перевірка відбудови захисту від короткого замикання за трансформатором власних потреб.

Визначається приведене до стороні низької напруги трансформатора блоку максимальне значення струму короткого замикання трифазного на стороні низької напруги трансформатора власних потреб (на одній з розщеплених обмоток) при максимальному режимі роботи системи.

Вибір відгалужень трансформаторів струму гальмівний ланцюга реле.

У розглянутих схемах гальмівні ланцюга реле приєднуються до трансформаторів струму з боку обмоток високої і низької напруг блочного трансформатора. Для цього використовуються два трансформатора струму ланцюга процентного гальмування захисту ДЗТ-21, що мають по чотири відгалуження. Номінальні струми відгалужень трансформаторів струму ланцюга процентного гальмування вибираються найближчими великими підводяться до реле струмів плечей і :

для ВН: (Відгалуження 3)

для НН: (Відгалуження 1)

Розрахунок захисту в умовах гальмування.

Використання гальмівних ланцюгів дає можливість не відбудовувати мінімальний струм спрацьовування захисту від зовнішніх пошкоджень, коли є гальмування. Запобігання спрацювання захисту в умовах гальмування забезпечується виходячи з гальмівної характеристики реле, яка повинна вибиратися таким чином, щоб при всіх можливих варіантах зовнішніх пошкоджень забезпечувався необхідний коефіцієнт гальмування.

Неспрацювання захисту забезпечується, якщо всі точки, відповідні можливим при зовнішніх коротких замиканнях відносинам збільшення робочого струму до приросту півсуми гальмівних струмів , Лежать нижче гальмівний характеристики реле. При визначенні коефіцієнта гальмування слід розглянути короткі замикання в точках, в яких відбудова проводиться за допомогою гальмування.

На блоках з двохобмотувальні трансформаторами при зовнішньому пошкодженні на стороні високої (низького) напруги блоку за розрахункову слід приймати точку, в якій струм короткого замикання має найбільше значення і в якій захист не повинна діяти. При зовнішньому пошкодженні на відгалуженні до власних потреб гальмування не вимагається і не враховується в розрахунку. З урахуванням вищевикладеного визначення коефіцієнта гальмування повинне проводитися при зовнішньому трифазному короткому замиканні на стороні високої напруги трансформатора блоку для енергоблоків, що не мають вимикача або з вимикачем навантаження в ланцюзі генераторної напруги, і на стороні низької напруги - для блоків з вимикачем в ланцюзі генераторної напруги. Останнє необхідно для збереження електропостачання власних потреб при пошкодженнях генератора. При відсутності вимикача в колі генератора відбудови захисту від коротких замикань в генераторі не потрібно, тому що при цьому енергоблок відключається повністю. Значення робочого струму , Необхідні для підрахунку коефіцієнта гальмування, можуть бути визначені наступним чином. Струм в робочій обмотці при зовнішньому трифазному короткому замиканні на стороні високої і низької напруги трансформатора блоку для кожного випадку підключення диференціального захисту дорівнює струму небалансу:

(2.50)

Струм небалансу визначається як сума двох складових вторинного струму небалансу і . Складова , Обумовлена ​​регулюванням напруги трансформатора, в струмі небалансу відсутня, так як трансформатори блоків зазначеного регулювання не мають.

= 0,213 +0,187 = 0,4 (2.51)

де: - Складова, зумовлена ​​похибкою трансформаторів струму;

- Складова, зумовлена ​​неточністю установки розрахункового струму спрацьовування на відгалуженнях трансформаторів робочої ланцюга реле.

У виразі (2.51) враховуються абсолютні значення складових струму небалансу і . Складові струму небалансу визначаються за виразами:

(2.52)

= (2.53)

де: - Коефіцієнт, що враховує перехідний режим (апериодических складову струму), приймається рівним 1,0;

- Коефіцієнт однотипності трансформаторів струму, приймається рівним 1,0;

- Відносне значення повної похибки трансформаторів струму, приймається рівним 0,1;

- Періодична складова вторинного струму ( ) У плечі захисту з боку високої та низької напруги трансформатора блоку при зовнішньому короткому замиканні в розрахунковій точці (визначається виходячи із значення первинного струму в розглянутому розрахунковому режимі з урахуванням коефіцієнта трансформації трансформаторів струму або з боку, відповідно, високого або низької напруги трансформатора блоку і коефіцієнта ,

(2.54)

- Коефіцієнт трансформації автотрансформаторів струму (відповідно до виразом), за відсутності автотрансформаторів струму ;

- Розрахункове значення номінального струму відгалуження трансреактора в плечах захисту з боку високої напруги ( ) Або низької напруги ( ) Трансформатора блоку визначається відповідно по (2.45) або (2.51) і (2.42);

- Номінальний струм обраного відгалуження трансреактора або .

Відносні значення струмів в робочій ланцюга визначаються при зовнішньому короткому замиканні на стороні високої або низької напруги трансформатора блоку в плечі захисту:

(2.55)

Мінімальне значення гальмівного струму слід визначати в тих же розрахункових точках, що і при розрахунку робочих струмів реле.

Гальмівний струм для кожної гальмівної ланцюга:

(2.56)

де: - Первинний струм короткого замикання при зовнішньому пошкодженні;

- Коефіцієнт схеми.

Відносні значення струмів в гальмівних ланцюгах:

(2.57)

(2.58)

Для розрахунку захисту в умовах гальмування реле необхідно вибрати струм початку гальмування , Тобто довжину горизонтальної ділянки гальмівний характеристики реле. З метою підвищення чутливості захисту до міжвиткових коротких замикань в трансформаторі рекомендується приймати довжину горизонтальної ділянки гальмівний характеристики . Коефіцієнт гальмування реле , Що характеризує гальмівну дію реле, визначається як відношення приросту струму в робочій (диференціальної) ланцюга реле до напівсумі збільшення струму в гальмівній ланцюга реле :

(2.59)

З гальмівної характеристики реле видно, що:

(2.60)

(2.61)

Коефіцієнт гальмування захисту визначається виходячи з виразів (2.59) - (2.61):

(2.62)

де: - Коефіцієнт відбудови, приймається рівним 1,5;

- Відносне значення струму робочої ланцюга реле при зовнішньому пошкодженні в розрахунковій точці;

- Відносне значення суми гальмівних струмів при зовнішньому короткому замиканні;

- Струм початку гальмування, приймається рівним 1,0.

Так як вийшов менше ніж 0,3, то приймаємо = 0,3

Вибір уставки диференціальної відсічення.

Диференціальна відсічення використовується для підвищення швидкодії захисту при великій кратності струму короткого замикання в захищається зоні. Уставку відсічення у всіх випадках можна приймати мінімальної, оскільки при цьому забезпечується її відбудова від струмів включення і від струмів небалансу при зовнішніх коротких замиканнях:

(2.63)

Визначення чутливості захисту.

Чутливість захисту на розглянутих енергоблоках при пошкодженні в захищається зоні слід визначати за відсутності гальмування.

При короткому замиканні в зоні захисту полусумма гальмівних струмів завжди виявляється менше струму в диференціальної ланцюга. Тому розрахункова точка, відповідна мінімального короткого замикання в зоні захисту, у площині координат ( , ) Завжди лежить вище гальмівний характеристики реле, а пряма, що сполучає цю точку з початком координат, є геометричним місцем точок, відповідних змінюється перехідному опору в місці короткого замикання. Ця пряма завжди перетинає горизонтальну частина гальмівної характеристики. На цьому перетині захист працює на межі чутливості з струмом .

Коефіцієнт чутливості захисту визначається за виразом:

(2.64)

де:

= (2.65)

- Відносне значення струму в місці двофазного короткого замикання (для відсічення струм короткого замикання розраховується в робочому, а не в мінімальному режимі);

- Відносне значення мінімального струму спрацювання реле;

Чутливість захисту визначається при металевому пошкодженні на висновках трансформатора блоку.

Розрахунковими для станції та системи є реально можливі режими, що зумовлюють мінімальний струм ушкодження. У відповідності з ПУЕ коефіцієнт чутливості повинен бути .

2.7 Диференціальна захист ошиновки 330 - 750 кВ

Загальні положення.

Для підключення захисту використовуються трансформатори струму з однаковими або різними коефіцієнтами трансформації з номінальним значенням вторинного струму, як правило, 1А. Захист виконується з використанням диференціальних реле з бистронасищающіміся трансформаторами типу РНТ-566 у зв'язку з тим, що загальна резервна диференційний захист енергоблоку, що охоплює і ошиновки в тому числі, виконана на реле з гальмуванням.

Визначення мінімального струму спрацьовування і розрахунок числа витків робочої обмотки.

Первинний мінімальний струм спрацьовування диференційного захисту вибирається з умови відбудови від максимального робочого струму небалансу при перехідному режимі зовнішнього короткого замикання:

(2.66)

де: - Коефіцієнт відбудови, приймається рівним 1,3.

Розрахунковий струм небалансу:

(2.67)

де: -Коефіцієнт, що враховує апериодических складову струму, може бути прийнятий рівним 1,0;

- Коефіцієнт однотипності трансформаторів струму, приймається равним1, 0;

- Відносна повна похибка трансформаторів струму, приймається рівною 1,0;

- Періодична складова струму зовнішнього трифазного короткого замикання (при ); При цьому за розрахункову точку приймається місце встановлення одного з вимикачів, де струм короткого замикання має більше значення.

(2.68)

Розрахункова кількість витків робочої обмотки насичує трансформатора:

(2.69)

де: - Мінімальна МДС спрацьовування реле (для реле РНТ-566 ).

Визначається уточнене значення струму спрацьовування захисту виходячи з фактично встановленого числа витків робочої обмотки реле за виразом:

(2.70)

Визначення чутливості захисту.

Чутливість захисту при пошкодженні в захищається зоні оцінюється коефіцієнтом чутливості , Який визначається відношенням мінімального струму короткого замикання до струму спрацьовування захисту:

(2.71)

де: - Періодична складова ( ) Мінімального струму металевого короткого замикання в захищається зоні.

(2.72)

2.8 Резервна диференційний захист енергоблоку

Основні положення з розрахунку резервної диференціального захисту блоку, виконаної на реле типу ДЗТ-21.

Розрахунок робочої ланцюга захисту включає в себе визначення мінімального струму спрацьовування захисту і вибір відгалужень трансреактора, а також відгалужень вирівнюючих автотрансформаторів при їх наявності. Мінімальний струм спрацьовування захисту вибирається за більшим з двох умов:

-Відбудови від кидка намагнічує струму при включенні ненавантаженого трансформатора блоку під напругу за виразом (2.40);

-Відбудови від максимального струму короткого замикання за трансформатором власних потреб:

(2.73)

де: - Коефіцієнт відбудови, приймається рівним 1,5;

- Періодична складова струму трифазного металевого короткого замикання на виводах однієї з обмоток трансформатора власних потреб в максимальному режимі роботи станції і системи.

(2.74)

Для резервної диференціального захисту допускається загрубления в порівнянні з основною, оскільки вона призначена для швидкої ліквідації коротких замикань на ошиновці високої і низької напруги блоку і не призначена для захисту від міжвиткових коротких замикань. Визначаються вторинні номінальні струми в плечах захисту за виразами (2.41) і (2.42).

При необхідності установки у вторинному ланцюзі додаткових трансформаторів струму з боку високої і низької напруги (підвищують автотрансформаторів струму типу АТ-31-У3 і понижувальних автотрансформаторів струму типу АТ-32-У3) коефіцієнт трансформації останніх вибирається таким чином, щоб значення струму , Що подається на захист від автотрансформатора, перебувало в діапазоні номінальних струмів трансреактора (2,5 - 5,0 А):

де: -Номінальний струм відгалуження, який приєднується до трансреактору, рівний 3 А;

-Номінальний струм відгалуження, який приєднується до трансреактору, що дорівнює 5 А;

- Струм відгалуження, який приєднується до трансформаторів струму, найближчий більший струму .

- Струм відгалуження, який приєднується до трансформаторів струму, найближчий менший струму .

Визначається робочий вторинний струм , Що подається на захист з боку високої напруги трансформатора блоку з урахуванням автотрансформаторів струму, встановлених у цих колах, і номінальний струм відгалуження трансреактора:

(2.75)

Визначається робочий вторинний струм , Що подається на захист з боку низької напруги трансформатора блоку з урахуванням автотрансформаторів струму, встановлених у цих колах, і номінальний струм відгалуження трансреактора:

(2.76)

Вибираються відгалуження трансреактора робочої ланцюга для сторони високої напруги. Номінальний струм відгалуження трансреактора вибирається найближчим меншим по відношенню до вторинного номінального струму :

(2.77)

(Відгалуження 6)

Для боку низької напруги номінальний струм відгалужень трансреактора визначається за виразом:

(2.78)

Приймається = 3А (відгалуження 5)

Визначення уставки резистора R13.

Уставка реле захисту виставляється змінним резистором R13. Вибір уставки зводиться до визначення для кожного плеча захисту мінімального струму спрацювання реле , Вираженого в частках номінального струму обраного відгалуження трансреактора. При цьому слід враховувати наявність автотрансформаторів струму в ланцюгах захисту. Далі для кожного плеча захисту визначається відносне значення мінімального струму спрацьовування захисту:

(2.79)

(2.80)

У разі значних розходжень для окремих плечей захисту рекомендується уточнити вирівнювання струмів автотрансформаторами. Уставка захисту приймається рівною найбільшим значенням, отриманим за (2,73) виставляється за допомогою резистора R13. Розрахунок ланцюга гальмування включає в себе визначення відгалужень на вихідних трансформаторах струму гальмівний ланцюга і розрахунок коефіцієнта гальмування. Номінальні струми відгалужень трансформаторів струму ланцюга гальмування вибираються найближчими великими підведених до захисту струмів або і для ТLА2:

(2.81)

(Відгалуження 3)

для ТLА1:

(2.82)

(Відгалуження 6)

Струм початку гальмування (довжина горизонтальної ділянки гальмівний характеристики) визначається так само, як для основної диференціального захисту трансформатора блоку. З метою підвищення чутливості захисту до міжвиткових коротких замикань в трансформаторі рекомендується приймати довжину горизонтальної ділянки гальмівний характеристики . Коефіцієнт гальмування визначається при зовнішньому трифазному короткому замиканні на стороні високої напруги блоку за умовою відбудови захисту від максимального значення струму небалансу. При цьому розрахунковим є коротке замикання за одним з вимикачів високої напруги, через який протікає максимальний сумарний струм системи та захистило блоку. У цьому випадку похибки трансформаторів струму в ланцюзі зазначеного вимикача створюють максимальні струми небалансу. Струм в робочій ланцюга захисту приймається рівним току небалансу згідно (2.60),

= 10,4 +0 = 10,04 А (2.83)

Струм небалансу визначається за виразами (2.61) і (2.62),

(2.84)

= (2.85)

відносне значення струму в робочій ланцюга по (2.63).

(2.86)

Мінімальні значення гальмівних струмів для кожної гальмівної ланцюга визначаються в тих же розрахункових точках, що і при розрахунку робочих струмів реле за виразом (2.64).

Коефіцієнт гальмування захисту визначається за виразом (2.62).

(2.87)

де: - Первинний струм короткого замикання при зовнішньому пошкодженні;

- Коефіцієнт схеми.

Відносні значення струмів в гальмівних ланцюгах:

(2.88)

(2.89)

Коефіцієнт гальмування реле , Що характеризує гальмівну дію реле, визначається як відношення приросту струму в робочій (диференціальної) ланцюга реле до напівсумі збільшення струму в гальмівній ланцюга реле :

З гальмівної характеристики реле видно, що:

(2.90)

(2.91)

(2.92)

де: - Коефіцієнт відбудови, приймається рівним 1,5;

- Відносне значення струму робочої ланцюга реле при зовнішньому пошкодженні в розрахунковій точці;

- Визначається раніше;

- Відносне значення суми гальмівних струмів при зовнішньому короткому замиканні,

- Струм початку гальмування, приймається рівним 1,0.

Так як вийшов менше ніж 0,3, то приймаємо = 0,3

Уставку диференціальної відсічення у всіх випадках можна приймати мінімальної ( ), Оскільки при цьому забезпечується її відбудова від струмів включення і від струмів небалансу при зовнішніх коротких замиканнях. Чутливість захисту при внутрішніх коротких замиканнях завжди висока у зв'язку з малим значенням мінімального струму спрацьовування і наявністю горизонтальної ділянки гальмівний характеристики. Відповідно до вимог ПУЕ коефіцієнт чутливості резервної диференціальної захисту повинен бути не менше двох ( ). Чутливість захисту на розглянутих енергоблоках при пошкодженні в захищається зоні слід визначати за відсутності гальмування. При короткому замиканні в зоні захисту полусумма гальмівних струмів завжди виявляється менше струму в диференціальної ланцюга. Тому розрахункова точка, відповідна мінімального короткого замикання в зоні захисту, у площині координат ( , ) Завжди лежить вище гальмівний характеристики реле, а пряма, що сполучає цю точку з початком координат, є геометричним місцем точок, відповідних змінюється перехідному опору в місці короткого замикання. Ця пряма завжди перетинає горизонтальну частина гальмівної характеристики. На цьому перетині захист працює на межі чутливості з струмом .

Коефіцієнт чутливості захисту визначається за виразом:

(2.93)

де:

= (2.94)

- Відносне значення струму в місці двофазного короткого замикання (для відсічення струм короткого замикання розраховується в робочому, а не в мінімальному режимі);

- Відносне значення мінімального струму спрацювання реле;

Чутливість захисту визначається при металевому пошкодженні на висновках трансформатора блоку. Розрахунковими для станції та системи є реально можливі режими, що зумовлюють мінімальний струм ушкодження. У відповідності з ПУЕ коефіцієнт чутливості повинен бути . Резервна диференціальний захист, що встановлюється на блоках з вимикачем в ланцюзі генератора, повинна мати витримку часу .

2.9 Захист від зовнішніх симетричних коротких замикань

Захист виконується за допомогою одного з трьох реле опору комплекту ВРХ-2.

Реле має кругову або еліптичну характеристику спрацьовування, розташовану в I квадраті комплексній площині. Опір спрацьовування захисту вибирається за умовою відбудови від режиму найбільшого навантаження. Опір навантаження визначається за виразом:

(2.95)

де: - Мінімальна напруга на висновках генератора, приймається рівним ;

- Максимальне значення робочого струму генератора в умовах короткочасного перевантаження, приймається рівним .

Опір спрацьовування захисту при круговій характеристиці спрацювання реле:

(2.96)

де: - Коефіцієнт відбудови, приймається рівним 1,2;

- Коефіцієнт повернення реле, дорівнює 1,05;

- Кут максимальної чутливості реле, рівний 80 Про для реле опору ВРХ-2;

- Кут навантаження (визначається при подальшому розрахунку).

Приймається, що активна потужність не змінилася:

(2.97)

При зниженій напрузі до і максимальному струмі навантаження :

(2.98)

З рівності виразів (2.97) і (2.98) випливає:

(2.99

(2.100)

(2.101)

Уставка спрацьовування на реле опору підраховується за виразом:

(2.102)

де: - Коефіцієнт трансформації трансформаторів струму;

- Коефіцієнт трансформації трансформаторів напруги;

- Коефіцієнт трансформації проміжних трансформаторів струму, що дорівнює 10 / 5 А, а при його відсутності .

Струм десятивідсотковою похибки реле залежить від виду характеристики: при номінальному струмі 5 А і кругової характеристиці без зміщення зі схемою підживлення, а також зі зміщенням 12% в III квадрант він дорівнює 1,45 А, при зсуві 6% 1,6 А, при зсуві 20% - 1,8 А, при еліптичної характеристиці без зміщення і зі зміщенням - 2,2 А.

Захист має дві витримки часу для дії на поділ шин і відключення блоку від мережі, відбудовані за часом дії від міжфазних коротких замикань приєднань, що відходять від шин станції. Так як ці витримки часу свідомо більше 1,5 с, відбудова від хитань НЕ требуется.Чувствительность захисту перевіряється наступним чином:

-Чутливість реле по струму точної роботи визначається при трифазному короткому замиканні в кінці зони, яка охоплюється захистом, при цьому мінімальне значення коефіцієнта чутливості має бути не менше 1,3;

-Чутливість реле по вимірюваному опору при резервуванні суміжних з блоком ділянок лінії визначається в умовах експлуатації з урахуванням підживлення від суміжних елементів. Необхідний мінімальний коефіцієнт чутливості 1,2.

2.10 Захист від несиметричних коротких замикань і перевантажень струмом зворотної послідовності з інтегральної залежною характеристикою витримки часу спрацьовування

Захист виконується за допомогою фільтр-реле струму зворотної послідовності типу РТФ-6М.К основним органам пристрої належать:

-Фільтр струмів зворотної послідовності;

-Вхідний перетворювальне пристрій;

-Сигнальний орган;

-Пусковий орган;

-Інтегральний орган;

-Відсічення I;

-Відсічення II;

При проектуванні повинні бути визначені:

-Уставка пускового органу;

-Уставка інтегрального органу;

-Уставка сигнального органу;

-Уставка відсічення I (відсічення II у захисті не використовується).

Вхідний перетворювальне пристрій дозволяє встановлювати на вході в основні органи захисту одне і те ж напруга, що відповідає номінальному струму генератора при його значеннях у вторинних ланцюгах . Розрахунок вхідного перетворювального пристрою зводиться до визначення зазначеного співвідношення. Допустимий час існування несиметричного режиму для генератора визначається за виразом

(2.103)

де: - Постійна генератора, що встановлюється заводом-виробником;

- Відносне значення струму зворотної послідовності ( ).

Для захисту турбогенераторів застосовують реле типу РТФ-6М з виконанням на 5 і 10 А з діапазоном уставок, рівним 5 ... 10 і 10 ... 20 А відповідно. Пуск інтегрального органу слід проводити при величині струму, що перевищує мінімальне значення , Для забезпечення відповідності залежною характеристики витримки часу спрацьовування висловом (9.1) у всьому діапазоні струмів перевантаження і короткого замикання. Тому уставка пускового органу приймається:

(2.104)

де: - Коефіцієнт відбудови, приймається рівним 1,05;

при і при .

Пусковий орган має діапазон по струму спрацьовування і коефіцієнт повернення не нижче . Для турбогенераторів потужністю 160 Мвт і більш доцільно приймати . Оскільки інтегральний орган виконує функцію захисту від перевантаження і не призначений для захисту від несиметричних коротких замикань, він має одноступінчаста дію (відключення блоку від мережі високої напруги). При цьому уставка повинна відповідати значенню постійної величини , Що задається заводом-виробником генератора. Струм спрацьовування сигнального органу може встановлюватися в діапазоні . Як правило приймається . При цьому допустима тривалість перевантаження може визначена за тепловій дії струму, рівного току спрацьовування:

(2.105)

Для турбогенераторів потужністю 1000 МВт: хв при . Витримка часу сигнального органу повинна бути більше часу дії резервних захистів енергоблоку. Струм спрацьовування відсічення вибирається за умовою узгодження з резервними захистами від міжфазних коротких замикань приєднань, що відходять від шин високої напруги блоку. При використанні відсічення для ділення шин повинна бути забезпечена необхідна при цьому чутливість. За умовою розподілу струм спрацьовування може бути прийнятий . Діапазон уставок відсічення становить . Відсічення I має двоступенева тимчасову дію. Витримка часу першого ступеня відсічення, що діє на поділ шин, повинна бути на щабель селективності більше максимальної витримки часу резервних захистів приєднань. Витримка часу другого ступеня відсічення (дія на відключення енергоблока від мережі високої напруги) повинна бути на щабель селективності більше першого ступеня.

Якщо відсічення використовується тільки для далекого резервування, то її витримка часу приймається такою ж, як і для першого ступеня при наявності поділу шин.

2.11 Захист від підвищення напруги

Розрахунок захисту зводиться до вибору уставок на пусковому органі напруги захисту, на блокувальний струмового реле і реле часу. Напруга спрацьовування на максимальному реле напруги РН-58/200, що має коефіцієнт повернення ,

(2.106)

Уставка по струму на блокирующем струмового реле РТ - 40 / Р:

(2.107)

При переході генератора енергоблока в режим холостого ходу захист автоматично вводиться в дію з витримкою часу , Що виключає можливість втрати живлення власних потреб блоку при відключенні генератора від мережі, коли можливо короткочасне підвищення напруги на генераторі.

2.12 Захист від зовнішніх однофазних коротких замикань в мережі з великим струмом замикання на землю

Захист є резервною від надструмів однофазних коротких замикань в мережі з великим струмом замикання на землю. На трансформаторах енергоблоків з заземленою нейтраллю захист виконується за допомогою струмових реле, що підключаються в нейтральний провід трансформаторів струму. Захист має два вимірювальних органу: чутливий і грубий. На блоках, що допускають роботу трансформаторів як з заземленою, так і з разземленной нейтраллю, додатково до зазначеної захисту встановлюється ще спеціальний захист, призначена для відключення при зовнішньому однофазному короткому замиканні блоку, що працює з разземленной нейтраллю. Цей захист виконується на реле напруги нульової послідовності або на реле струму зворотної послідовності.

Вибір уставок захисту на блоках з заземленою нейтраллю.

Для захисту більш чутливого органу, призначеного для ділення шин на стороні високої напруги блоку і прискорення струмового захисту нульової послідовності при однофазних коротких замиканнях в мережі. Струм спрацьовування вибирається меншим з двох умов:

забезпечення спрацьовування при мимовільному неповнофазному відключенні блоку і мінімальному навантаженні:

(2.108)

(2.109)

де: - Коефіцієнт чутливості, приймається рівним 1,2.

узгодження з резервної захистом від однофазних коротких замикань із більш грубою уставкою спрацьовування :

(2.110)

де: - Коефіцієнт відбудови, приймається рівним 1,05.

Витримка часу захисту при її дії по ланцюгу прискорення:

(2.111)

що необхідно для запобігання відключення блоку по ланцюгу прискорення при дії реле контролю непереключенія фаз (у випадку відмови у включенні фази вимикача, при дії ОАПВ). витримка часу захисту при її дії на поділ шин на стороні високої напруги блоку вибирається по більшому значенню із двох умов:

узгодження з найбільшим часом дії чутливих ступенів резервних захистів від однофазних коротких замикань, встановлених на елементах, що відходять від шин станції :

(2.112)

узгодження з часом дії захисту від однофазних коротких замикань блоку при її дії по ланцюгу прискорення:

(2.113)

у виразах (2.112) і (2.113) щабель витримки часу, що дорівнює 0,5 с.

Для захисту, виконаної з грубою уставкою, призначеної для відключення блоку від мережі при далекому резервування - струм спрацювання захисту вибирається за умовою узгодження по чутливості з струмом спрацьовування захистів від коротких замикань на землю суміжних елементів мережі високої напруги.

Узгодження проводиться з найбільш чутливими ступенями захистів:

(2.114)

де: - Коефіцієнт відбудови, приймається рівним 1,1 ... 1,2;

- Коефіцієнт токораспределения струмів нульової послідовності (відношення струму в нейтралі трансформатора блоку до потроєння значенням струму нульової послідовності в суміжній лінії, з захистом якої проводиться узгодження);

- Струм спрацювання чутливої ​​ступені захисту, з якою проводиться узгодження (струм спрацьовування III ступені захисту, що відходить від шин високої напруги). Витримка часу захисту вибирається за умовою узгодження з часом дії чутливої ​​захисту блоку:

(2.115)

Вибір уставок спрацьовування спеціального захисту від зовнішніх однофазних коротких замикань при роботі блоку з разземленной нейтраллю проводиться залежно від її виконання. При виконанні спеціального захисту у вигляді захисту напруги нульової послідовності (реле РНН57) вторинна напруга приймається рівним 5 В. При цьому забезпечується відбудова від максимальної напруги небалансу трансформатора напруги, обмотки якого з'єднані в трикутник. При виконанні спеціального захисту у вигляді струмового захисту зворотній послідовності струм спрацювання захисту для реле РТФ-6М становить:

(2.116)

де: - Номінальний струм генератора.

Далі проводяться узгодження по чутливості захисту на блоках з заземленою нейтраллю з захистами. При роботі захисту напруги нульової послідовності на межі чутливості струм нульової послідовності в трансформаторі будь-якого паралельного блоку:

(2.117)

де: - Напруга спрацьовування нульової послідовності;

- Опір короткого замикання трансформатора блоку.

Мінімальний струм спрацьовування струмового захисту нульової послідовності реле з більш грубою уставкою кожного блоку, що працює з заземленою нейтраллю:

(2.118)

де: - Коефіцієнт відбудови, приймається рівним 1,1.

У зв'язку з тим, що вторинна напруга спрацьовування захисту (реле РНН-57) , А номінальне вторинна напруга трансформатора напруги дорівнює 100 В, відносне напруга спрацювання .

Висловлюючи струм спрацювання захисту нульової послідовності по (11.10) у відносних одиницях, виходить:

(2.119)

де: - Відносне значення напруги короткого замикання трансформатора (наприклад, при ). Струмовий захист зворотній послідовності повинна мати більш високу чутливість, ніж струмовий захист нульової послідовності блоків, нейтралі яких заземлені. Розрахунковим режимом для узгодження по чутливості цих захистів є коротке замикання на лінії, котрий відключив з іншого кінця швидкодіючої захистом. При цьому в пошкодженій лінії струми нульової і зворотної послідовностей рівні ( ). З урахуванням коефіцієнта токораспределения цьому відповідає співвідношення:

(2.120)

де: - Струм нульової послідовності в захисті блоку;

, - Коефіцієнти токораспределения відповідно нульової і зворотної послідовностей блоків;

- Струм спрацювання зворотній послідовності (для реле РТФ-6М і при застосуванні ступінчастою струмового захисту зворотній послідовності). Мінімальний струм спрацювання захисту нульової послідовності (реле з більш грубою уставкою) для блоків, що працюють з заземленою нейтраллю, можна висловити:

(2.121)

де: коефіцієнт відбудови, приймається рівним 1,1.

Таким чином, струмовий захист нульової послідовності на блоках з заземленою нейтраллю при застосуванні на блоках з заземленою нейтраллю захисту напруги нульової послідовності, як правило, менш чутлива, ніж при застосуванні струмового захисту зворотній послідовності. У той же час перевагою застосування захисту напруги нульової послідовності є незалежність чутливості захисту від кількості заземлених нейтралей. Узгодження по чутливості струмового захисту нульової послідовності зі спеціальним захистом, яка виконується з використанням або , Повинно здійснюватися відповідно за виразом (2.119) або (2.121). Витримка часу спеціального захисту, призначеної для відключення блоку при його роботі з разземленной нейтраллю трансформатора, застосовується на щабель менше витримки часу струмового захисту нульової послідовності з грубої уставкою струму спрацьовування, призначеної для відключення блоку при роботі трансформатора із заземленою нейтраллю:

(2.122)

При такому виборі витримки часу і короткому замиканні на землю в мережі високої напруги забезпечуються відключення блоків з незаземленій нейтраллю трансформатора раніше, ніж відключаються блоки з заземленою нейтраллю.

Чутливість захисту перевіряється при коротких замиканнях на землю в розрахунковій точці в кінці зарезервованого ділянки за виразом:

(2.123)

де: - Струм нульової послідовності в місці установки захисту для режиму роботи системи і місце металевого короткого замикання, що обумовлюють найменше значення струму в місці установки захисту.

Значення коефіцієнта чутливості повинно бути:

для струмового чутливої ​​захисту при короткому замиканні в кінці зони резервування більш грубою захисту;

для струмового більш грубою захисту, що виконує функції далекого резервування, при короткому замиканні в кінці зони резервування.

2.13 Контроль ізоляції на стороні низької напруги

При використанні для контролю реле типу РН-53/60 мінімальна напруга спрацьовування становить:

(2.124)

При такій уставці забезпечується відбудова від напруги небалансу, обумовлена ​​напругами першої та третьої гармонік.

Витримка часу приймається близько 9 с.

2.14 Захист від перевантаження обмотки статора

Захист від симетричної перевантаження виконується на струмового реле типу РТВК з високим коефіцієнтом повернення .

Струм спрацьовування захисту:

(2.125)

де: - Коефіцієнт відбудови, приймається рівним 1,05;

- Коефіцієнт повернення, що дорівнює 0,99.

Захист діє на сигнал з витримкою часу 6 ... 9 с.

2.15 Захист ротора генератора від перевантаження струмом збудження з інтегральної залежною характеристикою витримки часу

Захист ротора генератора від перевантаження струмом збудження з інтегральної залежною характеристикою витримки часу типу рзр-1М містить чотири основних органу:

-Вхідний перетворювальне пристрій;

-Пусковий орган;

-Сигнальний орган;

-Інтегральний орган.

Вхідний перетворювальне пристрій забезпечує узгодження відносних значень струму у вимірювальних органах рзр-1М і в роторі генератора.

Пусковий орган.

Діапазон уставок пускового органу у відносних одиницях до струму ротора може регулюватися в межах від 1,05 до 1,25. Пусковий орган має коефіцієнт повернення не менше 0,95. Доцільно встановлювати

(2.126)

Сигнальний орган.

Діапазон уставок сигнального органу з становить від 1,0 до 1,2 і коефіцієнт повернення не менше 0,95. Рекомендується приймати

(2.127)

Витримка часу дії сигнального органу захисту приймається .

Інтегральний орган.

Інтегральний орган, який має два ступені спрацьовування, враховує накопичення тепла в роторі при перевантаженні і охолодженні ротора після усунення перевантаження. Захист рзр-1М випускається в двох виконаннях, які відрізняються характеристиками витримки часу. На блоках з генераторами потужністю 1000 МВт приймається до установки перше виконання з меншим часом спрацьовування захисту. Інтегральний орган захисту на турбогенераторах з тиристорним збудженням виконується з триступінчатим дією:

- I ступінь використовується для двоступеневої розвантаження генератора;

- II ступінь - для дії на його відключення.

На турбогенераторах з високочастотним збудженням цей захист має двоступенева дію:

- I ступінь діє на пристрій обмеження форсировки;

- II ступінь - на відключення блоку.

Двоступінчата розвантаження генератора діє з витримкою часу першої сходинки на развозбужденіе генератора через ланцюга АРВ, а другий - на відключення АРВ. Витяги часу ступенів захисту, які здійснюють розвантаження, не перевищують часу дії по тепловій характеристиці генератора і встановлюються при налагодженні. Для ступенів інтегрального органу, що діють на сигнал і на відключення генератора, в додатку дані характеристики спрацьовування на максимальних уставках за часом спрацьовування для першого і другого виконання захисту. Уставки за часом можуть плавно знижуватися в бік зменшення до 0,5 від наведених значень. У процесі проектування уставки інтегрального органу захисту рзр-1М не обираються, а визначаються при підключенні до генератора.

Література:

  1. Вавіна В.М. Релейний захист блоків генератор-трансформатор./B.Н. Вавіна. М: Енергоіздат, 1982. -253 С.

  2. Керівні вказівки з релейного захисту. Релейний захист понижувальних трансформаторів і автотрансформаторів 110 - 500 кВ. -Випуск 13Б. М.: Вища школа, 1985. - 95 с.

  3. Какуевіцкій Л.І., Смирнова Т.В. Довідник реле захисту та автоматики. -М.: Енергія, 1972. 343 с.

  4. Корольов Є.П., Ліберзон Е.М. Розрахунки допустимих навантажень в струмових ланцюгах релейного защіти. / Е.М.Ліберзон, Є. П. Корольов-М.: Енергія, 1980.-208 с.

  5. Углов А.В. Методичні вказівки з виконання курсового проектування з дисципліни «Експлуатація релейного захисту». - Севастополь.: СІЯЕіП, 1999.-75С.

  6. Конспект лекцій з курсу "Експлуатація релейного захисту".

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
205.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Вивчення конструкцій реле застосування в схемах релейного захисту
Вибір схем видачі потужності електростанції типу АЕС
Вибір схеми видачі потужності електростанції типу АЕС
шляхом надання кредитів організовує й обслуговує рух капіталу забезпечує його залучення акумуляцію
Генератор електричних іскор генератор нових ідей
Порівняння і вибір засобів захисту
Управління персоналом формування його складу
Класифікація сіна по ботанічному складу Його характеристика і пі
Загальне поняття складу злочину та його ознаки
© Усі права захищені
написати до нас