Защита от асинхронного режима при потере возбуждения

5. Защита от асинхронного режима при потере возбуждения

 

Защита выполняется на одном из 3-х реле сопротивления комплекта КРС-2. Положение характеристики реле на комплектной плоскости сопротивлений определяется положением комплексного сопротивления на выводах генератора в режиме нормальной работы и асинхронном режиме.

В нормальном режиме вектор комплексного сопротивления находится в I квадранте, а при потере возбуждения и переходе в асинхронный режим смещается в IV квадрант. По этой причине характеристика срабатывания реле сопротивления защиты выбирается в III и IV квадрантах при угле максимальной чувствительности близкий к 270⁰.

Первичное сопротивление срабатывания, что определяет диаметр круга реле, принимается равным

,

что целесообразно для обеспечения надёжной работы реле при потере возбуждения не нагруженным генератором.

Для предотвращения срабатывания реле при нарушении синхронизма в энергосистеме его характеристика смещается по оси jx комплексной плоскости в сторону III и IV квадрантов на величину

Угол максимальной чувствительности желательно иметь равным 270⁰. На используемых реле удается получить .

Сопротивлению диаметра характеристики и её сдвиг в III и IV квадранты соответствуют вторичные значения этих сопротивлений:

,

где -- коэффициенты трансформации трансформаторов тока и напряжения соответственно.

Время срабатывания защиты 1…2с. Задержка времени необходима для предотвращения срабатывания защиты при нарушении динамической устойчивости и асинхронно ходе в системе.

Дифференциальная защита ошиновки

Защита выполняется с использованием дифференциальных реле с быстронасыщающимися трансформаторами типа РНТ-566. Подключается защита к ТТ с коэффициентами трансформации 2000/1.

Рассчитаем ток небаланса:

.

Минимальный ток срабатывания защиты:

.

Расчётное число витков рабочей обмотки реле:

принимаем .

Рассчитаем уточненный ток срабатывания защиты:

Проверим коэффициент чувствительности:

 

Резервная дифференциальная защита блока

Для энергоблоков мощностью 160 МВт и больше подключённых к системе шин напряжением 330 кВ и выше защита выполняется на дифференциальном реле с торможением типа ДЗТ-21.

Произведём расчёт уставок для данной защиты.

Рабочая цепь:

Номинальный первичный ток:

- для цепи выключателей блока

,

- для цепи выключателей блока

.

Минимальный ток срабатывания защиты:

,

.

Расчётный относительный ток срабатывания защиты:

Коэффициент трансформации трансформаторов тока и коэффициент схемы:

- для цепи выключателей блока

,

- для цепи выключателей блока

,.

Номинальный вторичный ток:

- для цепи выключателей блока

,

- для цепи выключателей блока

.

Номинальный ток ответвления автотрансформатора тока и номер ответвления автотрансформатора тока, к которому подводится номинальный ток защиты плеча:

- для цепи выключателей блока

,

- для цепи выключателей блока

,.

Номинальный ток ответвления автотрансформатора тока и номер ответвления автотрансформатора тока, к которому подключается реле:

- для цепи выключателей блока

,

- для цепи выключателей блока

,.

Коэффициент трансформации автотрансформатора тока:

- для цепи выключателей блока

,

- для цепи выключателей блока

.

Номинальный ток плеча защиты:

- для цепи выключателей блока

,

- для цепи выключателей блока

.

Номинальный ток ответвления трансформатора в цепи НН:

,

Номинальный ток и номер ответвления трансформатора в цепи ВН:

,

принимаем

,.

Относительный минимальный ток срабатывания:

- для цепи выключателей блока

,

- для цепи выключателей блока

.

Принимаем .

Цепь торможения

Номинальный ток ответвления тормозной цепи:

- для цепи выключателей блока

,

- для цепи выключателей блока

,.

Уставку начала торможения начала торможения принимаем равной 1.

Расчёт тока небаланса:

- за счёт погрешности трансформаторов тока:

,

- за счёт неточности уставки :

.

Расчётный ток небаланса:

Относительный ток рабочей цепи:

.

Относительные токи тормозных цепей:

- для цепи выключателей блока

- для цепи выключателей блока

.

Расчётный коэффициент торможения:

Принимаем коэффициент торможения равный 0,3.

Защита от внешних симметрических коротких замыканий

Защита выполняется с помощью одного из 3-х реле сопротивления комплекта КРС-2.

Реле имеет круговую или эллиптическую характеристику срабатывания, расположенную в I квадранте комплексной плоскости.

Произведём расчёт уставок для данной защиты.

Определим сопротивление срабатывания защиты по условию отстройки от вектора сопротивления наибольшей нагрузки:

,

где - коэффициент отстройки;

- коэффициент возвращения реле;

- угол максимальной чувствительности;

- угол нагрузки.

.

Определение большой эллиптической характеристики в режиме максимально доступной реактивной нагрузки:

.

Определение максимальной уставки защиты:

Расчётный коэффициент эллиптичности:

, принимаем

Уточнённая уставка по малой оси эллипса:

.

Определим сопротивление срабатывания реле:

.

 

Защита от несимметрических коротких замыканий и перегрузок с интегрально-зависимой характеристикой выдержки времени

Защита выполняется с помощью фильт-реле РТФ-6М.

Номинальный вторичный ток генератора:

Номинальный ток реле равен 5А, уставка по величине «А» - .

Уставка пускового органа

Уставка срабатывания сигнального органа

Уставка срабатывания отсечки тока

Уставка срабатывания интегрального органа потоку и времени определяется при наладке с учетом реальной тепловой характеристики генератора.

Защита от повышения напряжения

 

Напряжение срабатывания защиты:

.

Вторичное напряжение срабатывания защиты

.

Выбираем реле типа РН-58/200.

Первичный ток срабатывания защиты

.

Первичный ток срабатывания защиты

.

Выбираем реле типа РТ-40/Р5.

Защита от внешних однофазных коротких замыканий в сети 330 кВ

 

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, что подключаются в нейтральный провод трансформаторов тока. Защита имеет 2-а измерительных органа: чувствительный и грубый.

Ток срабатывания реле с более грубой уставкой, предназначенной для отключения блока от сети при дальнем резервировании:

.

- уточняется эксплуатацией с учетом реального тока . Принимаем реле типа РТ-40/2.

Ток срабатывания с более чувствительного реле:

Вторичный ток срабатывания реле:

.

Принимаем реле типа РТ-40/0,6.

Защита от симметричных перегрузок

Защита выполняется на токовом реле типа РТВК-2 с высоким коэффициентом возвращения .

Первичный ток срабатывания защиты:

.

Вторичный ток срабатывания защиты:

.

Защита действует на сигнал с выдержкой времени 6…9с.

Защита ротора генератора от перегрузок током возбуждения

Защита выполняется на реле РЗР-1М и включает 4-е основных органа:

·  входное преобразовательное устройство;

·  пусковой орган;

·  сигнальный орган;

·  интегральный орган.

Ток срабатывания пускового органа: .

Ток срабатывания сигнального органа: