Защита обмотки статора генератора от однофазных КЗ
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?жет быть использован метод относительного измерения емкостного тока. В этом случае защиты всех присоединений в сети генераторного напряжения должны быть оснащены цифровыми терминалами с однотипными зависимыми характеристиками и работать с одинаковыми значениями уставок. В качестве зависимой характеристики зашиты от ОЗЗ применена обратнозависимая характеристика стандарта МЭК RXIDG:
(2.8)
где - время срабатывания зашиты; - первичный ток ОЗЗ; - (первичный) ток срабатывания защиты; - временной коэффициент.
При возникновении в сети ОЗЗ происходит пуск защит от ОЗЗ на всех присоединениях. Первой по времени срабатывает защита присоединения с ОЗЗ, так как через трансформатор тока нулевой последовательности этого присоединения протекает суммарный (максимальный) ток ОЗЗ. Через трансформаторы тока неповрежденных присоединений протекает собственный емкостный ток этих присоединений, который меньше суммарного тока ОЗЗ.
При токах ОЗЗ в сети генераторного напряжения менее 5 А защита от ОЗЗ выполняется с действием на сигнал. При возникновении ОЗЗ первой срабатывает защита присоединения с ОЗЗ и блокирует действие защит на остальных присоединениях. Работа защиты от ОЗЗ на сигнал проинформирует персонал станции о том, что на данном присоединении возникло ОЗЗ.
Настройка терминала выполняется следующим образом. Уставка по току срабатывания защит всех присоединений выбирается по условию пуска всех защит или большей их части при возникновении ОЗЗ в любой точке сети генераторного напряжения, т.е. ток срабатывания защит всех присоединений можно определить по выражению:
(2.9)
где - коэффициент надежности для выполнения условия по коэффициенту чувствительности защиты = 1,25-1,4; - емкостной ток (50 Гц) присоединения с минимальным значением собственной распределенной емкости.
При отсутствии на защищаемом генераторе ТНПШ защита генератора от ОЗЗ может быть выполнена с помощью дополнительных устройств типа ЗЗСГ-4 или ЗГНП-4.2. Эти устройства подключаются к фильтру токов нулевой последовательности, выполненному из штатных трансформаторов тока генератора.
Защита ЗЗСГ-4 работает с наложением тока частотой 25 Гц на защищаемую сеть генераторного напряжения.
Защита ЗГНП-4.2 имеет две независимые ступени с различными принципами действия.
Первая ступень защиты ЗГНП-4.2 работает на частоте первой гармоники и выполняет функцию защиты от двойных замыканий на землю. Ступень выполнена с торможением сигналами токов высших гармоник.
Вторая ступень защиты ЗГНП-4.2 работает на частотах (суммы) высших гармоник и выполняет функцию защиты от ОЗЗ.
Защита от ОЗЗ для генераторов, работающих в блоке с трансформатором.
При выполнении защиты от ОЗЗ блока генератор - трансформатор значение тока ОЗЗ не должно превышать 5 А. Для защиты генераторов от ОЗЗ, работающих в блоке с трансформатором, применяется защита 3U0.
Действие защиты блокируется:
при срабатывании первых трех ступеней защиты от несимметричных КЗ и несимметричных перегрузок (по I2);
при срабатывании защиты 3U0 (3I0) на стороне высшего напряжения.
Цифровой фильтр нижних частот с частотой среза 53 Гц, входящий в состав защиты 3U0, ослабляет влияние напряжений на частотах третьей и следующих высших гармоник.
Защита 3U0 может использоваться для генераторов мощностью до 160 МВт. Защита имеет мертвую зону со стороны нейтрали защищаемого генератора. При защите синхронных генераторов большей мощности наличие мертвой зоны защиты со стороны нейтрали считается недопустимым. В зону срабатывания правильно настроенной защиты 3U0 попадает примерно 80% статорных обмоток генератора. Защита действует на отключение генератора (в исключительных случаях - на сигнал). Уставка срабатывания защиты определяется по выражению:
(2.10)
где - максимальное напряжение небаланса на выводах обмоток трансформатора 3U0, включенных по схеме разомкнутого треугольника; и должна иметь значение 10 В. Время срабатывания зашиты tсз должно составлять 0,5 - 1 с.
При необходимости выполнения 100%-ной защиты статорной обмотки от ОЗЗ турбогенератора, работающего в блоке с трансформатором, может быть рекомендовано применение дополнительной защиты БРЭ-1301. Защита БРЭ-1301 работает на частоте третьей гармоники и не имеет мертвой зоны статорной обмотки генератора со стороны нейтрали генератора.
При необходимости выполнения 100%-ной защиты статорной обмотки от ОЗЗ гидрогенератора, работающего в блоке с трансформатором, может быть рекомендовано применение дополнительного устройства защиты РЗГ-100/3 с принципом работы - наложение на защищаемую сеть постоянного тока [7]. Защита РЗГ-100/3 выполняется при подключении источника постоянного тока в нейтраль генератора через дугогасящий реактор. В этом случае (при подключении источника постоянного напряжения) применяется разделительный конденсатор.
2.2 Пример расчета уставок
Выбрать трансформатор тока шинного типа с подмагничиванием для защиты нулевой последовательности от однофазных замыканий на землю обмотки статора, определить ток срабатывания реле и максимальный ток срабатывания защиты.
Ток срабатывания блокировки защиты при внешних повреждениях в 1,4 раза больше номинального тока генератора. Повышенные переходные значения емкостного тока учесть коэффициентом kбр=1,8. Коэффициент надежности k=1,5.
Таблица 2.1. - Трансформаторы тока нулевой последовательности с п?/p>