Особенности защиты трансформаторов, работающих без выключателей на стороне высшего напряжения. Повреждения и ненормальные режимы синхронных генераторов, разновидности основных и резервных защит и устройств автоматики. Автоматическое повторное включение электрооборудования. Автоматическая частотная нагрузка

РЗА. (23-33, нет 32)

23. Особенности защиты трансформаторов, работающих без выключателей на стороне высшего напряжения.

 Схемы без выключателей на стороне ВН трансформаторов широко используется на понизительных подстанциях выполненных по упрощенным схемам. При этом отключение поврежденного участка производится с помощью:

- предохранителей  (рис А)

- установки короткозамыкателей, включаемых при срабатывании защит трансформатора и вызываемых КЗ на выводах ВН, которая ликвидируется защитами питающего конца линии. (рис Б)

- передача отключающего сигнала по каналу от защит трансформатора на отключение выключателя питающего конца линии. (рис Г)

При 2х работ-их || транс-ов. короткозамыкателей устанавливаются на обоих тр-ах. (рис В)

Короткозамыкатели выполняются в сетях:

1) с заземленной нейтралью 110кВ и выше – однополюсными

2) с изолированной нейтралью 35 кВ – двухполюсными.

Защита трансформатора действует на короткозамыкатель перед трансформатором и искусственно создает достаточный ток КЗ, чтобы сработала защита выключателя.

В голове линии, в бестоковую паузу, срабатывает отделитель и отключает поврежденный трансформатор, после чего АПВ включает линию.

24. Повреждения и ненормальные режимы синхронных генераторов, разновидности основных и резервных защит и устройств автоматики.

К электрическим повреждениям, учитываемым при выполнении защит СГ относятся междуфазные (2х и 3х фазные), однофазные, междувитковые замыкания статора и замыкания на землю в одной или двух точках обмотки возбуждения.

 – Ток междуфазного КЗ зависит от места повреждения (точнее от α-доля замкнувшихся витков, т.е. отношение числа витков к общему числу витков, т.к. при малых α ток Кз может иметь малые значения, что уменьшает чувствительность) В качестве основной защиты применяется продольная диф. защита.

– Ток 1ф. КЗ там не зависит от места замыкания  и особо опасны дуговые замыкания, т.к. они оплавляют изоляцию и активную сталь статора. От 1ф КЗ применяется токовая защита нулевой последовательности.

– Защиты от витковых замыканий выполняется в виде поперечной диф.токовой защиты. При расщеплении обмотки статора на две ветви (для улучшения плотности тока) поскольку протекают токи гармоник кратных 3, возможно применение фильтров высших гармоник.

– В качестве защиты от замыкания на землю обмотки возбуждения используется четырехплечий уравновешенный мостик, в диагональ которого включения обмотка реле тока.

К основным ненормальным режимам работы СГ относятся:

- перегрузки (вызванные набросом нагрузки и внешними КЗ)

- потеря возбуждения

- неравномерное распределение нагрузки и несимметричное КЗ во внешней цепи

- недопустимое повышения напряжения на зажимах статора.

Основным устройством автоматики СГ являются АРВ для динамической устойчивости ЭС путем быстрого и значительного повышения возбуждения генераторов в АР. При этом также облегчается самозапуск ЭД.  Сущность АРВ состоит в изменении тока возбуждения генератора при изменении напряжения или тока цепи статора (в нагрузке)

25 . Защита генераторов напряжением выше 1000 В от многофазных КЗ и однофазных замыканий в обмотке статора, от замыканий на землю в цепи возбуждения генератора, от внешних КЗ; защита от перегрузки и от повышения напряжения; защита от потери возбуждения.

1. Защита от многофазных КЗ

Применяется продольная диф. защита, возможна также 2х фазное исполнение. Для устранения  токов небаланса и повышение чувствительности защиты применяются БННТ в диф-ой цепи реле тока., при этом  определяется для 2х режимов: внешнего КЗ(1) и асинхронного хода(2)

Нагрузка ТТ выбирается такой, чтобы полная погрешность Е, определяющая ток намагничивания в установившемся  режиме на превосходила 0.1 (10%)

При этом для 1:

 , где   и Е=0.1, К_АПР=1-1.3

Для 2:

, где К_ОДН=0.5

В результате 0.5 I_HOM<I_СЗ<I_HOM, ; 

 2. Защита от однофазных замыканий в обмотке статора

Различают защиты генераторов в блоке с трансформатором и работающих непосредственно на шины генераторного напряжения.

Для защиты блочных генераторов используются ДННП, оно появляется только при замыканиях на землю.

Для защиты генераторов работающих на шины, используют токи нулевой последовательности (ФТНП, ТТНП), на выводах которых при повреждении в нем оказывается большими (I₀), чем при повреждениях в элементах системы.

3. Защита от ЗНЗ в цепи возбуждения генератора. (ЗНЗ в одной точке)

Применяемые в настоящее время защиты работают на сигнал