Релейная защита генератора мощностью 12 МВт работающего на сборные шины 6,3 кВ. Дифференциальная защита

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ГЕНЕРАТОРА МОЩНОСТЬЮ  12 МВт. РАБОТАЮЩЕГО НА СБОРНЫЕ ШИНЫ 6,3 кВ.

В соответствии с ПУЭ и «Руководящими указаниями по релейной защите генераторов, работающих на сборные шины» на генераторе предусматриваются следующие защиты:

1) от многофазных коротких замыканий в обмотках статора и на его выводах - продольная дифференциальная защита генератора.

Дифференциальная защита осуществляется в трехфазном трехрелейном исполнении для возможности быстрого отключения двойных замыканий на землю, одно из которых находится в генераторе. При этом контроль исправности вторичных цепей трансформаторов тока не предусматривается. Защита осуществляется на реле РНТ-565.

Защита действует без выдержки времени на отключение выключателя генератора, в схему возбуждения, на останов турбины и на пуск УРОВ генераторного выключателя;

2) от однофазных и двойных замыканий на землю в обмотке статора генератора - токовая защита нулевой последовательности.

Защита выполняется с помощью блока защиты ЗГНП, обеспечивающего стопроцентную защиту обмотки статора. Защита имеет 2 ступени. Первая ступень предназначена для действия при двойных замыканиях на землю и реагирует на составляющую тока промышленной частоты, вторая - для действия при однофазных замыканиях на землю и реагирует на высшие гармонические составляющие тока. Первая ступень защиты действует с выдержкой времени 0,2 сек. на отключение выключателя генератора, в схему возбуждения, на останов турбины и на пуск УРОВ генераторного выключателя, вторая с выдержкой времени 0,5 сек. действует аналогично первой ступени защиты;

3) от замыканий на землю в одной точке цепи возбуждения  защита, выполненная на блоках БЭ 1104 и БЭ 1105, расположенная в шкафу системы возбуждения.

Блок частотного фильтра БЭ 1105 служит для предотвращения проникновения в устройство БЭ И04 составляющих напряжения частоты 50, 150, 300 Гц и более высоких гармоник.

Блок контроля сопротивления изоляции БЭ 1104 реализует чувствительную и грубую ступени фиксации снижения сопротивления изоляции. При снижении изоляции ниже 20 кОм срабатывает первая ступень, действующая на сигнал. Дальнейшее снижение сопротивления изоляции ниже 2,5 кОм приводит к срабатыванию второй ступени, действующей на отключение генератора аналогично защите по  п.1. Имеется возможность перевода действия защиты с отключения на сигнал:

4)           от несимметричных коротких замыканий и перегрузок, а так же для резервирования основных защит генератора - токовая защита обратной последовательности. Защита выполняется двухступенчатой с помощью фильтр-реле тока типа РТФ-9.  Первая ступень защиты осуществляется на грубом элементе реле РТФ-9.

Первая ступень выполняется с двумя выдержками времени и действует с первой выдержкой времени на отключение секционного выключателя, а со второй,- на отключение выключателя генератора, в схему возбуждения, на останов турбины и на пуск УРОВ генераторного выключателя.

Вторая ступень защиты выполняется на чувствительном элементе реле РТФ-9 и действует с выдержкой времени на сигнал;

5)          от внешних симметричных коротких замыканий и для резервирования основных защит генератора - дистанционная защита. В качестве омметра используется реле типа БРЭ 2801. В связи с тем, что защита имеет большую выдержку времени, в ее схеме не предусматривается блокировка от качаний. Для обеспечения правильной работы защиты ее необходимо выводить из действия при исчезновении переменного напряжения с зашиты и залипании реле сопротивления, работающего на пределе чувствительности, с целью исключения подачи длительного сигнала на выходные реле зашиты. Описание предназначенных для этого блокировок см. ниже в описании защиты от асинхронного режима.

Защита выполняется с двумя выдержками времени и действует с первой выдержкой времени на отключение секционного выключателя, а со второй - на отключение выключателя генератора, в схему возбуждения, на останов турбины и на пуск УРОВ генераторного выключателя;

6)          от асинхронного режима при потере возбуждения- защита с применением реле сопротивления, использующая принцип измерения полного сопротивления в сторону генератора. Защита выполняется на одном из омметров реле БРЭ 2801.

Использование направленного омметра основано на изменении направления вектора тока нагрузки при переходе из нормального (вектор тока лежит в первом квадранте) в асинхронный режим (вектор тока переходит в третий квадрант), вызванный потерей возбуждения.

Для предотвращения ложной работы защиты от потери возбуждения при внешних несимметричных к.з.  она блокируется при срабатывании сигнального органа токовой защиты обратной последовательности из-за возможного неправильного действия реле сопротивления при внешнем несимметричном к.з. через переходное сопротивление в месте повреждения.

Во избежание отключения генератора в режиме самосинхронизации генератора защита от потери возбуждения автоматически вводится в действие после появления тока в цепи статора генератора с небольшим замедлением. Замедление на автоматический ввод защиты в действие после появления тока в цепи статора должно перекрывать время действия аппаратуры, включающей возбуждение и время втягивания генератора в синхронизм.

Контроль тока в цепи статора осуществляется с помощью реле тока РТ-40/Р.  Ввод в действие защиты осуществляется размыкающим контактом промежуточного реле с замедлением на отпадание. В схеме предусмотрен съем оперативного тока с защиты при исчезновении тока в статоре генератора и нарушении цепей напряжения (используется устройство КРБ-12). Это необходимо для предотвращения длительного действия реле сопротивления на выходные реле защиты при «залипании» реагирующего органа реле сопротивления, работающего на пределе чувствительности, возможного при одновременном исчезновении тока и напряжения на омметре.

Блокирование обеих защит (от потери напряжения и от симметричных к.з.) осуществляется тем же контактом реле РТ-40/Р,  что и ввод защиты в действие при самосинхронизации генератора.

Защита действует с выдержкой времени на отключение выключателя генератора, в схему возбуждения, на останов турбины, на пуск УРОВ генераторного выключателя;

7)  от симметричных перегрузок обмотки статора генератора максимальная токовая защита от перегрузки, использующая ток одной фазы. Защита выполняется на реле РСТ 13-24 с высоким  коэффициентом возврата и действует с выдержкой времени на сигнал;

8)  от отказа генераторного выключателя - УРОВ генераторного выключателя. Контроль тока в цепи выключателя осуществляется с помощью реле тока РТ-40/Р. В схеме УРОВ используется замыкающий контакт этого реле.

УРОВ действует с выдержкой времени на отключение всех питающих элементов: выключателя ввода, секционного выключателя и выключателя генератора.