Расчет уставок микропроцессорной релейной защиты блока генератор - трансформатор
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
? при неисправностях в системе возбуждения.
Для получения информации о величине тока возбуждения применяют различные устройства в зависимости от исполнения системы возбуждения. В настоящее время наиболее широкое распространение получили тиристорные системы возбуждения, у которых обычно имеется возможность контролировать переменный ток, пропорциональный току возбуждения и получаемый до выпрямления.
Зависимости, отражающие допустимые длительные нагрузки по току возбуждения для ряда турбогенераторов, взятые из [2], приведены на рис. 6.
Рисунок 6 - Допустимая длительность перегрузки турбогенераторов по току ротора: ТВФ, ТВВ и ТГВ мощностью до 500 МВт включительно (1 - генератор ТВФ-63-2; 2 - генераторы ТВФ-100-2, ТВВ и ТГВ)
Защита содержит следующие функциональные блоки, реализованные программно:
преобразователь тока или преобразователь тока и напряжения статора в сигнал, пропорциональный току ротора;
сигнальный орган, срабатывающий с независимой выдержкой времени при увеличении тока возбуждения выше заданной уставки;
пусковой орган, срабатывающий без выдержки времени при увеличении тока возбуждения выше заданной уставки и осуществляющий пуск интегрального органа;
токовая отсечка, срабатывающая с независимой выдержкой времени при увеличении тока возбуждения выше заданной уставки;
интегральный орган, срабатывающий с зависимой от тока возбуждения выдержкой времени, определяемой уравнением:
где Iр* - относительный ток ротора;
В и С - постоянные коэффициенты, величина которых определяется, исходя из наилучшего приближения к перегрузочной характеристике обмотки возбуждения генератора.
Сигнальный и пусковой органы, а также отсечка имеют уставки по току срабатывания, регулируемые в диапазоне от 0,05 до 2,0 с шагом 0,01. Значение коэффициента возврата этих органов - не ниже 0,98.
Интегральный орган защиты реализует приближённую тепловую модель обмотки возбуждения генератора, что позволяет предотвратить его повреждение при достаточно полном использовании перегрузочной способности.
Для интегрального органа могут быть заданы следующие параметры срабатывания:
коэффициент B регулируется в диапазоне от 0,8 до 1,5 с шагом 0,01;
коэффициент C регулируется в диапазоне от 10 до 300 секунд с шагом 1,0;
максимальное время срабатывания регулируется в диапазоне от 1,0 до 4000 секунд с шагом 1,0 с;
минимальное время срабатывания регулируется в диапазоне от 1,0 до 100 секунд с шагом 1,0.
Выбор уставок
Сигнальный орган. Низкий уровень допустимой перегрузки обмотки ротора рассматриваемого генератора при допустимой длительности 60 мин вынуждает иметь ток срабатывания сигнального органа минимально возможным, обеспечивающим возврат органа при номинальной нагрузке. Исходя из этого принимаем коэффициент надёжности равным 1,02. Тогда имеем
Принимаем к установке ближайшее значение 1,04.
Пусковой орган. Ток срабатывания пускового органа выбирается из условия обеспечения пуска при перегрузке, допустимое время которой менее часа. Из этого условия, в соответствии с [1], принимаем
Интегральный орган. Параметрами, определяющими работу интегрального органа, являются параметры C и B. Для определения этих параметров необходимо использовать данные о перегрузочной способности защищаемого объекта.
Подбор, проведенный для рассматриваемого генератора, показал, что наилучшее приближение к реальной характеристике дают значения: В = 1,07, С = 67 с. Достигнутое согласование с характеристикой показано в таблице 7.
Таблица 7 Сопоставление перегрузочной характеристики обмотки ротора с характеристикой интегрального органа
Кратность перегрузки обмотки роторао.е.1,21,21,52,0Допустимая продолжительность перегрузки по [1]с24015091,248Время срабатывания интегрального органас227824732
Как видно из таблицы, согласованными оказались времена только при больших перегрузках.
Более точное согласование невозможно из-за дискретности устанавливаемых уставок и неполного соответствия используемой математической модели и реального генератора.
Остальные параметры принимаем в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя, используемого микропроцессорного шкафа релейной защиты:
максимальное время срабатывания - tмакс = 800 с,
минимальное время срабатывания - tмин = 1 с,
время охлаждения - tохл = 100 с.
Токовая отсечка. При используемой на защищаемом генераторе независимой системе возбуждения отсечка не применяется.
4.8 Защита от потери возбуждения
Назначение: защита от потери возбуждения предназначена для выявления снижения возбуждения генератора, приводящего к перегревам торцевых пакетов стали статора и к переходу в асинхронный режим работы.
Защита выполняется на основе органа сопротивления и получает информацию от трансформаторов тока, установленных в цепи генератора и от трансформаторов напряжения, установленных на линейных выводах генератора.
На рис. 7 показаны возможные изменения сопротивления замера (годографы сопротивлений) на выводах генератора в различных режимах.
Рисунок 7 - Возможные изменения сопротивления на выводах генератора в различных режимах в комплексной плоскости сопротивлений и характеристика срабатывания защиты от потери возбуждения
В случае частичной потери возбуждения (кривая 2) годограф сопротивления может кратковр?/p>