Расчет и проектирование теплофикационной электрической станции мощностью 960 МВт, страница 19

Таблица 17.1 – Характеристика срабатывания защитв БЭ1103

Время полного охлаждения принимается равным 600±90 с.

Рисунок 17.8 - Защита от симметричных перегрузок генератора (АКJ 1), защита от несимметричных КЗ (АКJ 2), реле тока УРОВ (КА 7, КА 8)

17.8 Защита ротора от перегрузки

Назначение -  предотвращение повреждений генератора мощностью 63-1000 МВт при перегрузке обмотки ротора (при длительных форсировках возбуждения в случаях аварийного снижения напряжения в энергосистеме или при неисправностях в системе возбуждения).

    Для осуществления защиты применяется блок БЭ1102.

    Блок может включаться в одну фазу вторичных цепей трансформаторов тока выпрямительного трансформатора или вспомогательной системы возбуждения. Входная цепь блока БЭ1102 подключается в цепь переменного тока датчика И514 (И528), а также с номинальным значением выходного переменного тока частоты 50Гц, равным 0,005А или 2,5А, средневыпрямленное значение которого пропорционально первичному току ротора.

    В устройстве БЭ1102 используются принципы действия, близкие к заложенным в основу действия органа защиты БЭ1101.

    Имеется сигнальный орган, ток срабатывания которого рекомендуется устанавливать на уровне 1,05 от номинального тока ротора.

    Есть в составе БЭ1102 интегральный орган, принцип действия аналогичен описанному применительно к устройству БЭ1101. Характеристика срабатывания интегрального органа приведена в табл.16.2.

Таблица 17.2 – Характеристика срабатывания интегрального органа

    Время полного охлаждения ротора при моделировании его охлаждения принимается равным 600±90 с. Или 1200±180 с.

    Интегральный орган может подействовать на развозбуждение генератора только при условии одновременного срабатывания пускового органа, уставку которого рекомендуется выставлять на уровне 1,05-1,25 номинального тока ротора.

    Схема защиты приведена на рис. 17.9.

Рисунок 17.9 -  Защита от перегрузки ротора.

17.9 Дистанционная защита

    Назначение - от внешних симметричных КЗ.

    Выполнение защиты. Защита выполняется односистемной, одноступенчатой на одном из трех реле сопротивления в блок-реле БРЭ 2801 (из двух других еще одно реле сопротивления используется в защите от потери возбуждения).

    На реле сопротивления подается разность токов ТТ, установленных на двух фазах линейных (или нулевых) выводов генератора и междуфазное напряжение от ТН со стороны линейных выводов генератора. Номинальный ток БРЭ 2801 5 или 10 А.

Угол максимальной чувствительности реле сопротивления φ_ч.мах может устанавливаться равным 65-80°.

    Для дистанционной защиты целесообразно использовать круговую или эллиптическую (по последним циркулярам - эллиптическую) сопротивления характеристику срабатывания, расположенную в I квадранте комплексной плоскости и охватывающую начало координат за счет смещения в III квадрант.

    Уставки защиты. Сопротивление срабатывания определяется по условию отстройки от наибольшей реально возможной нагрузки. Сопротивление нагрузки

 Ом

Где I_НАГР - максимальное значение тока генератора при кратковременной допустимой перегрузке (принимается 1,5 I_{ном. ген.}); U_мин- минимальное напряжение на выводах генератора (можно принять 0,95U_{ном ген}).

    При круговой характеристике сопротивление срабатывания защиты

 Ом

Где К_Н - коэффициент надежности, равный 1,2; К_В - коэффициент возврата реле (не превышает 1,07); φ_{НАГР,ГЕН}- угол нагрузки.

Угол нагрузки   в условиях перегрузки можно определить, из номинального  для данного генератора, установленного заводом-изготовителем, и неизменности активной мощности на валу генератора, используя выражение

 где =1,5 – максимальное значение тока генератора при кратковременной допустимой перегрузке ( в относительных единицах), =0,95 – минимальное напряжение на шинах генератора.

Уставка реле:

 Ом.

Где  - коэффициент трансформации трансформатора тока,  - коэффициент трансформации трансформатора напряжения.

    При эллиптической характеристике максимальная зона действия защиты должна быть отстроена от сопротивления наибольшей нагрузки, совпадающего с большой осью эллипса, с небольшим расчетным запасом. Эту нагрузку можно считать индуктивной.

    Наибольшее допустимое значение индуктивной нагрузки составляет 0,8Р_НОМ. Этому соответствует

 Ом

    Сопротивление срабатывания (большая ось эллипса):

 Ом

    Малая ось эллипса должна быть не более Z_СЗ при круговой характеристике.

    Коэффициент эллиптичности определяется по выражению

Исходя из возможного приближения уставки Z_СЗМАХ к расчетной.

    Принимаю стандартное значение К_Э=0,5.

Проверка чувствительности:

 Ом

    Следовательно, чувствительность достаточна.

17.10 Защита от потери возбуждения

Назначение - выявление потери возбуждения и перевод генератора в допустимый асинхронный режим (разгрузка генератора, торможение турбины и шунтирование обмотки ротора гасительным сопротивлением) или отключение блока, если асинхронный режим недопустим.

Выполнение защиты - защита выполняется на реле сопротивления в блок-реле БРЭ 2801, другое реле, в котором используется для дистанционной защиты.

    На защиту подается разность токов двух фаз от ТТ на выводах или в нейтрали генератора и междуфазное напряжение от ТН на выводах генератора. Реле включается так, чтобы его круговая характеристика размещалась в III и IV квадрантах комплексной плоскости сопротивлений.

    Угол максимальной чувствительности φ_Ч.МАХ=80°- Диаметр окружности характеристики Z_УСТ=1,1Х_d; смещение в III квадрант Z_СМ=0,4 Х_d^’, выдержка времени 1-2 с.

    Для предотвращения запрета ресинхронизации генератора и ограничения длительности разгрузки блока воздействие защиты на гашение поля и на разгрузку выполняется импульсным. Для обеспечения возможности самосинхронизации генератора защита автоматически вводится в действие примерно через 1 с после появления тока в статоре генератора.