Уровень тока системы возбуждения управляется автоматическим регулятором напряжения. Подключенное к шунту защитное реле измеряет уровень тока и обеспечивает следующие действия: Дает команду переключения регулятора в режим ручного регулирования, если порог превышен в течение более примерно 12 секунд. Дает команду аварийного отключения на выключатель возбуждения, если порог превышен в течение более примерно 14 секунд.
Значение величины тока возбуждения постоянно контролируется системой регулятора генератора. Система регулятора выполняет следующие функции:
1) Регулировка напряжения статора генератора
2) Обеспечивает стабильность передачи энергии в энергосистему
3) Обеспечивает быстрое время реагирование на неисправности (короткое замыкание и т.д.)
4) Удерживает генератор в его зоне устойчивости
Рисунок 16.7 – Схема статической бесщеточной системы самовозбуждения
17 ЗАЩИТА БЛОКА ГЕНЕРАТОР-ТРАНСФОРМАТОР
17.1 Продольная дифференциальная защита генератора ГТУ
Назначение: от внутренних многофазных кз.
Эта защита с тормозным действием, имеет трехфазное, трехрелейное исполнение на реле типа ДЗТ-11/5 с процентным торможением, что обеспечивает быстрое отключение двойных замыканий на землю, одно из которых находится в генераторе. Также обеспечивает отстройку от максимального тока небаланса при токе срабатывания, меньшем номинального тока генератора. У генератора газовой турбины, защита которого рассматривается в данном разделе, в обмотки статора каждой фазы и со стороны нулевых выводов встроены 2 трансформатора тока с коэффициентом трансформации 4000/5, так как обмотка статорная обмотка генератора выполнена без разделения на параллельные ветви.
17.1.1 Определение наиболее тяжелого аварийного режима
кА
Расчет тока асинхронного режима:
Производится аналогично расчету тока КЗ, но с заменой сопротивления Х”d принимаем сопротивление X’d:
Сопротивление генератора ГТУ:
о.е.
Сопротивление генератора ПТУ:
о.е.
ЭДС генератора ГТУ:
ЭДС генератора ПТУ:
Сопротивление системы:
ЭДС системы:
Эквивалентные значения параметров схемы замещения:
Рисунок 17.1 - Эквивалентная схема замещения ЭС
Ток асинхронного режима:
Расчетным является ток трехфазного короткого замыкания, т.к. он больше по абсолютной величине тока в асинхронном режиме.
Максимальный ток небаланса:
кА
где 
- коэффициент однотипности ТТ (
если сквозным током обтекаются однотипные
ТТ), 
- относительное значение погрешности
ТТ 
.
На шинном токопроводе генератора установлены ТТ типа ТШЛ-10-4000/5 с коэффициентом трансформации 4000/5.
Со стороны нулевых
выводов генератора установлены ТТ типа
ТШЛ-10-4000/5 с коэффициентом трансформации 4000/5.
Ток срабатывания защиты без торможения:
,
где FСР=100 А- МДС срабатывания реле,
WР=144 витка- число витков рабочей обмотки.
IСРmin=100/144=0.694 А
Ток срабатывания первичный:
кА
А
Проверка удовлетворяет требуемым условиям, т.к. данное соотношение по требованиям ПУЭ должно составлять величину в диапазоне 0,1-0,2.
Необходимое число тормозных витков WТОРМ определяется по следующей формуле:
витков
Где КН=1,6 – коэффициент надежности
Таким образом, число
витков тормозной обмотки реле 
витков.
17.3 Защита от замыканий на землю в обмотке статора
На генераторах энергоблоков в качестве защиты от замыканий на землю, как правило, устанавливается блок-реле БРЭ1301, состоящее из органов напряжения 1-й и 3-й гармоник и охватывающее всю обмотку статора без зоны нечувствительности.
Блок реле БРЭ1301 выпускается в двух исполнениях (защиты ЗЗГ-11 и ЗЗГ-12). Орган первой гармоники в обоих исполнениях называется «реле напряжения» и выполняется одинаково. Он реагирует на напряжение нулевой последовательности 1-й гармоники; его уставки могут регулироваться в пределах 5-20 В. В блок реле БРЭ1301 предусмотрена блокировка этого органа при однофазных КЗ на стороне ВН блока с помощью реле напряжения обратной последовательности.
Орган 3-й
гармоники в защите ЗЗГ-11 реагирует на относительное результирующее
сопротивление 3-й гармоники обмотки статора со стороны нейтрали на землю и
называется «реле сопротивления» (или «реле с торможением»). Уставки
относительного сопротивления срабатывания (в относительных единицах) могут
изменяться в пределах 0,3-3 (этому соответствуют коэффициенты торможения 
).
Любой аппарат, имеющий электромагнитный стальной сердечник будет иметь наводку 3-й гармоники. Но обмотка НН трансформатора соединяется в треугольник, тем самым являясь фильтром гармоники 150Гц.
В защите ЗЗГ-12 орган 3-й гармоники реагирует на производную по времени при быстром возрастании напряжения 3-й гармоники на выводах генератора (с постоянной времени Т<0,3 с) и называется «реле производной».
Уставки реле производной не регулируются.
К органам защиты подается напряжение нулевой последовательности от трансформаторов напряжения (ТН) соответственно через фильтры 1-й и 3-й гармоник.
В защите ЗЗГ-11 реле напряжения включается на ТН со стороны нейтрали, а к реле сопротивления (реле с торможением) подается выпрямленная сумма напряжений 3-й гармоники от ТН в нейтрали UН и на выводах генератора UВ- рабочее напряжение |UН+UВ| и тормозное выпрямленное напряжение 3-й гармоники со стороны нейтрали |UН|, при этом
и 
В защите ЗЗГ-12 реле напряжения и реле производной присоединяются к ТН на выводах генератора.
При выборе исполнения защиты следует учитывать, что для защиты ЗЗГ-12 не требуется установка ТН в нейтрали генератора. Однако эта защита неэффективна при отсутствии переходного процесса (например, при постепенном снижении уровня изоляции обмотки статора или при подъеме с нуля напряжения на поврежденном генераторе). С учетом вышесказанного, предпочтительнее защита ЗЗГ-11.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.