Расчет устройств релейной защиты и автоматики системы электроснабжения (стр. 10 из 11)

Ток срабатывания реле:

А,

Расчетное число витков дифференциальной обмотки:

(14.6)

где

=100 А - магнитодвижущая сила срабатывания реле.

витка

Принимаем в дифференциальной обмотке

; и в уравнительной обмотке ; что в общей сложности составляет 35 витков.

Уточненный ток срабатывания защиты:

(14.7)

Коэффициент чувствительности дифференциальной защиты:

(14.8)

где

, согласно [6,стр.280]:

(14.9)

А

=0,111 [8,стр.8].

что удовлетворяет условию проверки.

Защита от однофазных повреждений в обмотке статора

Для защиты от замыканий на землю в обмотке статора применяют токовую защиту нулевой последовательности. Защита подключается к трансформатору тока нулевой последовательности типа ТНПШ-3-1000, установленному со стороны шинных выводов генератора. В целях обеспечения требуемой чувствительности защиты осуществляется подмагничивание трансформатора тока нулевой последовательности переменным током от цепей трансформатора напряжения.

При внешних многофазных КЗ, в реле, подключенному к ТНП, возможно появление значительных токов небаланса. Для предотвращения излишних срабатываний, защиту выводят из действия защитой генератора от внешних КЗ.

Схема защиты содержит два реле тока, предназначенных для устранения замыканий на землю в обмотке статора и двойных замыканий на землю, одно из, которых в обмотке статора. Схема защиты приведена в приложении.

Чувствительность реле 1КА действует на отключение с выдержкой времени 1-2 с, создаваемую для отстройки от переходных процессов при внешних КЗ на землю.

Промежуточное реле 2KL блокирует грубое реле 2КА при внешних КЗ.

Ток срабатывания защиты, согласно [7,стр.352]:

А, (14.10)

где

=2 и =1,5 – коэффициенты надежности, учитывающие выдержку времени срабатывания защиты; =0,7 – коэффициент возврата реле тока;

- ток небаланса, приведенный к первичной стороне трансформатора тока нулевой последовательности; упрощенно для ТНПШ можно принять: 1,5 а.

- установившийся емкостной ток замыкания на землю защищаемого генератора:

(14.11)

где

=314 угловая частота; - емкость одной фазы обмотки статора;

=6,3 кВ – линейное напряжение генератора.

А

А

Ток срабатывания защиты не превышает 5 А, что обеспечит надежное отключение генератора при замыканиях на землю. В качестве исполнительного органа чувствительной защиты применяем реле типа ЭТД-551/60 с последовательным соединением обмоток. В качестве исполнительного органа грубой защиты применяем реле типа ЭТ-521/2.

Защита от замыкания между витками одной фазы статора

Схема исполнения защиты приведена на рис. 14.1.

Рис. 14.2. поперечная дифференциальная защита от витковых замыканий в обмотке статора

При наличии в обмотке статора двух параллельных ветвей, для защиты от витковых замыканий в обмотке статора применяют односистемную поперечную дифференциальную защиту, действие которой, основано на сравнении геометрической суммы токов трех фаз одной ветви с геометрической суммой токов трех фаз другой ветви (генераторы мощностью 60 МВт и более).

Трансформатор ТА подключается в месте соединения нейтралей обмоток статора. К трансформатору подключается реле тока типа РТ-40/Ф, имеющие встроенный фильтр третьей гармоники. При витковом замыкании в одной из фаз, возникает уравнительный ток, который приводит к срабатыванию защиты. Защита действует на отключение генератора.

Ток срабатывания защиты отстраивается от токов небаланса, протекающих в реле в режимах холостого хода и короткого замыкания генератора.

Защита от внешних КЗ

Для защиты от внешних КЗ применяем максимальную токовую защиту с пусковым органом минимального напряжения. Трансформаторы тока включены в нейтрали, схеме соединения – полная звезда.

Пусковой орган минимального напряжения состоит из трех реле минимального напряжения, включенных на междуфазное напряжение.

Ток срабатывания МТЗ отстраивается от номинального тока генератора, согласно [7,стр.356]:

(14.12)

где

=1,1-1,2 и =0,8 – коэффициенты надежности и возврата для реле РТ-40.

А.

Ток срабатывания реле:

А,

Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/10 с током срабатывания

=5,72 А, соединение катушек параллельное.

Напряжение срабатывания защиты, согласно [7,стр.356]:

(14.13)

В

Напряжение срабатывания реле, согласно [7,стр.356]:

(14.14)

где

= 1,1ч1,2 – коэффициент надежности; =1,2 – коэффициент возврата для реле минимального напряжения типа РН-54; - коэффициент трансформации трансформатора напряжения.

В

Для выполнения защиты применяем реле напряжения РН-54/160 с напряжением срабатывания

= 42 В.

Выдержка времени МТЗ выбирается с учетом селективности:

(14.15)

где

= 1,6 с – выдержка времени МТЗ кабельной линии 35 кВ; =0,5 с - ступень селективности для МТЗ.

с

Для создания выдержки времени применяем реле времени ЭВ-124.

Коэффициент чувствительности защиты по току, согласно [7,стр.356]:

(14.16)

где

=1600 А – ток даухфазного КЗ на выводах генератора.

;

что удовлетворяет условию проверки.

Коэффициент чувствительности защиты по напряжению согласно [7,стр.356]:

(14.17)

где

= - максимальное остаточное напряжение при КЗ в конце зоны действия защиты.