Защита от повышения напряжения

2.12  Защита от повышения напряжения

Указания по расчёту справедливы для энергоблоков во всём диапазоне рассматриваемых мощностей генераторов.

Расчёт защиты сводится к выбору уставок на пусковом органе напряжения защиты, на блокирующем токовом реле и реле времени.

Напряжение срабатывания на максимальном реле напряжения РН-58/200, имеющем коэффициент возврата ,

Уставка по току на блокирующем токовом реле РТ--40/Р:

При переходе генератора энергоблока в режим холостого хода защита автоматически вводится в действие с выдержкой времени , что исключает возможность потери питания собственных нужд блока при отключении генератора от сети, когда возможно кратковременное повышение напряжения на генераторе.

2.13  Защита от внешних однофазных коротких замыканий в сети с большим током замыкания на землю

Общие положения

Защита является резервной от сверхтоков однофазных коротких замыканий в сети с большим током замыкания на землю. На трансформаторах энергоблоков с заземлённой нейтралью защита выполняется с помощью токовых реле, подключаемых в нейтральный провод трансформаторов тока. Защита имеет два измерительных органа: чувствительный и грубый.

На блоках, допускающих работу трансформаторов как с заземлённой, так и с разземлённой нейтралью, дополнительно к указанной защите устанавливается ещё специальная защита, предназначенная для отключения при внешнем однофазном коротком замыкании блока, работающего с разземлённой нейтралью. Эта защита выполняется на реле напряжения нулевой последовательности или на реле тока обратной последовательности.

Выбор уставок защиты на блоках с заземлённой нейтралью

Для защиты более чувствительного органа, предназначенного для деления шин на стороне высокого напряжения блока и ускорения токовой защиты нулевой последовательности при однофазных коротких замыканиях в сети.

Ток срабатывания выбирается меньшим из двух условий:

a)  обеспечения срабатывания при самопроизвольном неполнофазном отключении блока и минимальной нагрузке:

(13.1)

где:  - коэффициент чувствительности, принимается равным 1,2;

b)  согласования с резервной защитой от однофазных коротких замыканий с более грубой уставкой срабатывания :

 (13.2)

где:  - коэффициент отстройки, принимается равным 1,05.

Выдержка времени защиты при её действии по цепи ускорения:

 (13.3)

Что необходимо для предотвращения отключения блока по цепи ускорения при действии реле контроля непереключения фаз (в случае отказа во включении фазы выключателя, при действии ОАПВ).

Выдержка времени защиты при её действии на деление шин на стороне высокого напряжения блока выбирается по большему значению из двух условий:

a)  согласования с наибольшим временем действия чувствительных ступеней резервных защит от однофазных коротких замыканий, установленных на элементах, отходящих от шин станции :

 (13.4)

согласования с временем действия защиты от однофазных коротких замыканий блока при её действии по цепи ускорения:

 (13.5)

В выражениях (13.4) и (13.5)  ступень выдержки времени, равная 0,5 с.

Для защиты, выполненной с грубой уставкой, предназначенной для отключения блока от сети при дальнем резервировании.

Ток срабатывания защиты выбирается по условию согласования по чувствительности с током срабатывания защит от коротких замыканий на землю смежных элементов сети высокого напряжения.

Согласование производится с наиболее чувствительными ступенями защит:

 (13.6)

где:  - коэффициент отстройки, принимается равным 1,1... 1,2;

 - коэффициент токораспределения токов нулевой последовательности (отношение тока в нейтрали трансформатора блока к утроенному значению тока нулевой последовательности в смежной линии, с защитой которой производится согласование);

 - ток срабатывания чувствительной ступени защиты, с которой производится согласование (ток срабатывания III ступени защиты, отходящей от шин высокого напряжения).

Выдержка времени защиты  выбирается по условию согласования с временем действия чувствительной защиты блока:

 (13.7)

Выбор уставок защиты блока, нейтрали которых могут разземляться

Выбор уставок тока срабатывания и выдержек времени защиты от внешних однофазных коротких замыканий трансформаторов блоков, работающих с заземлённой нейтралью, производится по п. 11.2, при этом производится согласование со специальной защитой блока, нейтраль которого разземлена.

Выбор уставок срабатывания специальной защиты от внешних однофазных коротких замыканий при работе блока с разземлённой нейтралью производится в зависимости от её выполнения:

a)  при выполнении специальной защиты в виде защиты напряжения нулевой последовательности (реле РНН57) вторичное напряжение принимается равным 5 В. При этом обеспечивается отстройка от максимального напряжения небаланса трансформатора напряжения, обмотки которого соединены в треугольник;

b)  при выполнении специальной защиты в виде токовой защиты обратной последовательности ток срабатывания защиты для реле РТФ-6М составляет:

 (13.8)

где:  - номинальный ток генератора.

Далее проводятся согласования по чувствительности защиты на блоках с заземлённой нейтралью с защитами, указанными в п. 2.13.2.

При работе защиты напряжения нулевой последовательности на пределе чувствительности ток нулевой последовательности в трансформаторе любого параллельного блока:

 (13.9)

где:  - напряжение срабатывания нулевой последовательности;

 - сопротивление короткого замыкания трансформатора блока.

Минимальный ток срабатывания токовой защиты нулевой последовательности реле с более грубой уставкой каждого блока, работающего с заземлённой нейтралью:

 (13.10)

где:  - коэффициент отстройки, принимается равным 1,1.

В связи с тем, что вторичное напряжение срабатывания защиты (реле РНН-57) , а номинальное вторичное напряжение трансформатора напряжения равно 100 В, относительное напряжение срабатывания .

Выражая ток срабатывания защиты нулевой последовательности по (11.10) в относительных единицах, получается:

 (13.11)

где:  - относительное значение напряжения короткого замыкания трансформатора (например, при ).

Токовая защита обратной последовательности должна иметь более высокую чувствительность, чем токовая защита нулевой последовательности блоков, нейтрали которых заземлены. Расчётным режимом для согласования по чувствительности этих защит является короткое замыкание на линии, отключившейся с другого конца быстродействующей защитой. При этом в повреждённой линии токи нулевой и обратной последовательностей равны (). С учётом коэффициента токораспределения этому соответствует соотношение:

 (13.12)

где:  - ток нулевой последовательности в защите блока;

,  - коэффициенты токораспределения соответственно нулевой и обратной последовательностей блоков;

 - ток срабатывания обратной последовательности (для реле РТФ-6М  и  при применении ступенчатой токовой защиты обратной последовательности).

Минимальный ток срабатывания защиты нулевой последовательности (реле с более грубой уставкой) для блоков, работающих с заземлённой нейтралью, можно выразить:

(13.13)

где:  коэффициент отстройки, принимается равным 1,1.

При равной мощности блоков, работающих на шины 110... 220 кВ, ток срабатывания  выбирается одинаковым для всех блоков по значению  на наиболее мощном блоке.

Если на шины 110... 220 кВ работает  блоков одинаковой мощности и из них у  блоков заземлены нейтрали трансформаторов, то , а , следовательно, подставив эти выражения в (13.13), получим:

(13.14)

При шести одинаковых блоках, из которых у трёх блоков нейтрали заземлены:

 (13.15)

Если нейтраль заземлена только у одного из шести трансформаторов блоков, то:

 (13.16)

Отсюда следует, что чем больше разземлённых нейтралей у трансформаторов блоков, тем ниже чувствительность защиты нулевой последовательности на блоках с заземлёнными нейтралями. Поэтому на энергоблоках, работающих на напряжение 110... 220 кВ, для ограничения токов однофазных коротких замыканий на землю применяется разземление нейтралей не более, чем у половины блоков.

Таким образом, токовая защита нулевой последовательности на блоках с заземлённой нейтралью при применении на блоках с заземлённой нейтралью защиты напряжения нулевой последовательности, как правило, менее чувствительна, чем при применении токовой защиты обратной последовательности. В то же время преимуществом применения защиты напряжения нулевой последовательности является независимость чувствительности защиты от количества заземлённых нейтралей.

Согласование по чувствительности токовой защиты нулевой последовательности со специальной защитой, выполняемой с использованием  или , должно производиться соответственно по выражению (13.11) или (13.13).

Выдержка времени специальной защиты, предназначенной для отключения блока при его работе с разземлённой нейтралью трансформатора, применяется на ступень меньше выдержки времени токовой защиты нулевой последовательности с грубой уставкой тока срабатывания, предназначенной для отключения блока при работе трансформатора с заземлённой нейтралью:

(13.17)

При таком выборе выдержки времени и коротком замыкании на землю в сети высокого напряжения обеспечивается отключение блоков с незаземлённой нейтралью трансформатора раньше, чем отключаются блоки с заземлённой нейтралью.

Чувствительность защиты

Чувствительность защиты, рассмотренной в п.2.13.2 и 2.13.3 проверяется при коротких замыканиях на землю в расчётной точке в конце резервируемого участка по выражению:

где:  - ток нулевой последовательности в месте установки защиты для режима работы системы и месте металлического короткого замыкания, обусловливающих наименьшее значение тока в месте установки защиты.

Значение коэффициента чувствительности  должно быть:

для токовой чувствительной защиты  при коротком замыкании в конце зоны резервирования более грубой защиты;

для токовой более грубой защиты, выполняющей функции дальнего резервирования,  при коротком замыкании в конце зоны резервирования.

Похожие работы

Проектирование электрической части ТЭЦ 180 МВт

Скачать

133694

40

143

... Тариф на электроэнергию на шинах ТЭЦ принят в размере 20 коп/кВтч, тариф на теплоэнергию принят в размере 100 руб/Гкал.5.8.4. План производства Установленная мощность ТЭЦ – 180 МВт. Срок строительства в соответствии со строительными нормами равен пяти годам. Пуск первого энергоблока планируется на двадцать пятом месяце с начала строительства. Шаг ввода последующих блоков - двенадцать ...

Техническое обслуживание рельсовых цепей

Скачать

84332

0

0

... обслуживании, ремонте и устранении неисправностей устройств СЦБ, зависят от характера и содержания работ, а также от наличия на месте их проведения электроустановок, находящихся в рабочем режиме. Обслуживание рельсовых цепей должно проводиться при обязательном выполнении следующих правил и норм техники безопасности: замена действующей аппаратуры и ремонт оборудования СЦБ должны проводиться во ...

Электроснабжение и релейная защита нефтеперекачивающей станции

Скачать

91991

14

5

... , трансформаторы которой выбираются с учетом взаимного резервирования; ·  Перерыв в электроснабжении возможен лишь на время действия автоматики (АПВ и АВР).  Схема системы электроснабжения нефтеперекачивающей станции, удовлетворяющая требованиям изложенным выше, представлена на листе 2 графической части. 2.2 Схема электроснабжения НПС Рис. 2.1. Схема электроснабжения НПС  На рис. 2.1. в ...

Разработка системы оперативно-диспетчерского контроля и управления канала

Скачать

275218

32

4

... К. Сатпаева» для просмотра и ввода информации системы оперативно-диспетчерского контроля и управления, создаваемые на Visual Basic. Специфика используемого в системе оперативно-диспетчерского контроля и управления РГП «Канал им. К. Сатпаева» ПО такая, что разработка ПО, как таковая, может производиться только при создании самой системы. Применяемое ПО является полуфабрикатом. Основная задача ...