Пояснительная записка Новоженина (1210210), страница 4
Текст из файла (страница 4)
где – максимальный ток обратной последовательности в цепи генератора при КЗ на смежной линии в условиях, когда защита, с которой производится согласование, находится на грани срабатывания;
– коэффициент надежности.
Для принятых выше условий согласования ток определяется согласно Руководящим Указаниям [9] из выражения:
, (3.25)
где – ток срабатывания чувствительной ступени ТЗНП линии;
– коэффициент токораспределения в схеме обратной последовательности;
– коэффициент токораспределения в схеме замещения нулевой последовательности;
– коэффициент, учитывающий влияние переходных сопротивлений в месте КЗ, согласно [9];
и
– результирующие сопротивления схем замещения.
Отстраиваемся от линии с наименьшей уставкой IV ступени. Согласно карте уставок, наименьшая уставка у IV ступени НЗНП ВЛ-220 кВ Береговая – 2 А.
Для грубо ориентировочной оценки по рассматриваемому условию с помощью выражения (2.4.8) можно принять [9]:
, (3.26)
. (3.27)
Таким образом, исходя из выражений (3.25), (3.26) и (3.27), получаем:
А;
А.
Приведем полученное значение к стороне 10,5 кВ:
А.
В относительных единицах:
, (3.28)
о.е.
Опираясь на расчеты выше, принимаем уставку срабатывания отсечки о.е.
Выдержку времени следует отстраивать от уставки по времени IV ступени защиты ВЛ, с которой производилось согласование. Таким образом, отсечка действует на деление шин 220 кВ с выдержкой времени 4,6 с, на отключение выключателя 220 кВ с выдержкой времени 5,1 с и на отключение генератора и гашение поля с выдержкой времени 5,6 с.
3.6. Дистанционная защита генератора от междуфазных КЗ
Защита выполняется на основе дистанционных органов и подключается к измерительным трансформаторам тока и напряжения.
Согласно [12], сопротивление срабатывания первой ступени защиты выбирается по условию отстройки от режима, когда угол нагрузки наибольший, а модуль сопротивления нагрузки наименьший:
, (3.29)
где – сопротивление нагрузки;
– коэффициент надежности;
– коэффициент возврата органа сопротивления [5];
– угол максимальной чувствительности,
– угол нагрузки.
При минимальном напряжении генератора и максимальном токе, находится сопротивление нагрузки:
, (3.30)
где – минимальное рабочее напряжение на выводах генератора;
– максимальное значение рабочего тока генератора в условиях перегрузки.
Ом.
Приведенное ко вторичным цепям сопротивление нагрузки:
Ом.
Угол нагрузки определяется по формуле:
, (3.31)
где – активная нагрузка в относительных единицах.
.
Таким образом, получаем сопротивление срабатывания защиты:
Ом.
Сопротивление срабатывания, приведенное ко вторичным цепям:
, (3.32)
Ом.
Защита надежно сработает с коэффициентом чувствительности, равным , при сопротивлении:
, (3.33)
Ом.
Согласование производится с III ступенью дистанционной защиты, отходящей от шин 220 кВ линии, с наибольшей выдержкой времени. Согласно карте уставок, наибольшую уставку по времени имеет дистанционная защита, установленная на ВЛ-220 кВ Береговая – 2: с. Ступень селективности выбираем, равную 0,5 с.
Таким образом, данная защита действует на деление шин 220 кВ с выдержкой времени 3,1 с; на отключения выключателя 220 кВ с выдержкой времени 3,6 с; на отключение генератора и гашение поля, останов турбины с выдержкой времени 4,1 с.
3.7. Защита от асинхронного режима с потерей возбуждения
Защита предназначена для ликвидации асинхронного режима генератора при потере возбуждения и вводится в работу при включении генератора в сеть.
Защита действует с выдержкой времени 0,5 – 1,0 с.
Сопротивление срабатывания защиты на угле максимальной чувствительности определяется по формуле [5]:
. (3.34)
Уставка по сопротивлению равна:
, (3.35)
Ом.
Принимаем уставку по сопротивлению на угле максимальной чувствительности, Ом.
Сопротивление смещения основной функции на угле максимальной чувствительности в первичных Омах определяется по формуле:
. (3.36)
Во вторичных Омах:
, (3.37)
Ом.
Принимаем уставку по сопротивлению смещения основной функции на угле максимальной чувствительности равную: Ом.
3.8 Защита от перегрузок обмотки статора
Данная защита предназначена для предотвращения повреждения обмотки статора при перегрузках.
Параметры защиты от перегрузки обмотки статора выбираются в соответствии с требованиями завода-изготовителя [6]. Требуемые параметры приведены в таблице 3.1, кратности перегрузок отнесены к номинальному току статора.
Таблица 3.1 – Перегрузка по току статора
Продолжительность, мин | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 15 | 60 |
Допустимая кратность перегрузки
| 1,5 | 1,4 | 1,3 | 1,25 | 1,2 | 1,15 | 1,1 |
Кратности перегрузок отнесены к номинальному току статора.
В соответствии с таблицей (3.1), уставки по току:
, (3.38)
где – номинальный ток статора;
– номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока.
Пример расчета:
о.е.
Результаты расчетов сведены в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Уставки защиты от перегрузок статора
Выдержка времени, мин | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 15 | 60 |
Уставка по току | 1,3 | 1,25 | 1,16 | 1,12 | 1,07 | 1,03 | 0,9 |
3.9 Защита от перегрузок обмотки ротора
Защита предназначена при неисправностях в системе возбуждения.
Аналогично п. 3.8. уставки данной защиты выбираются согласно требованиям завода-изготовителя, которые представлены в таблице 3.3. Кратности перегрузок отнесены к номинальному току ротора.
Таблица 3.3 – Таблица уставок защиты от перегрузок ротора
Продолжительность, мин | 20 | 60 | 240 | 360 | 600 | 3600 |
Допустимая кратность перегрузки, | 2,0 | 1,5 | 1,2 | 1,15 | 1,1 | 1,06 |
На основании таблицы 3.3 уставки рассчитываем по следующей формуле:
, (3.39)
где
– номинальный ток ротора;
– номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока.
Пример расчета:
о.е.
Результаты расчетов сведены в таблицу 3.4.
Таблица 3.4 – Таблица уставок защиты от перегрузок ротора
Выдержка времени, с | 20 | 60 | 240 | 360 | 600 | 3600 |
Уставка по току | 0,4 | 0,3 | 0,24 | 0,23 | 0,22 | 0,21 |
3.10 Защита минимального напряжения в компенсаторном режиме
Защита предназначена для предотвращения подачи напряжения на остановившуюся машину после его исчезновения и последующего появления.
Выполняется с помощью органа минимального напряжения.
Напряжение срабатывания принимается равным:
В.
Для отстройки от действия при повреждении на смежных элементах сети, выдержка времени выбирается порядка 10 с.
3.11 Устройство контроля исправности цепей генераторного напряжения
Устройство осуществляет контроль исправности цепей напряжения переменного тока измерительных трансформаторов напряжения с вторичными обмотками, соединенными в «звезду» и в «треугольник» .
Защита действует на сигнал с выдержкой времени 9 с.
3.12 Устройство резервирования отказа выключателя генератора
Устройство резервирования (УРОВ) предназначено для ликвидации КЗ в генераторе или его выводах, при отказе выключателя в цепи поврежденного генератора.
Ток срабатывания устройства порядка . Выдержка времени УРОВ отстраивается от суммарного времени отключения КЗ выключателем генератора и времени возврата устройств защиты, пускающих УРОВ, и принимается порядка 0,5 с.
Защита действует на отключение выключателей генератора, блока ТСН, а также на гашение поля и останов турбины.
3.13 Защита мощности генератора
Для защиты используется реле активной мощности, срабатывающего при минимальной уставке положительного значения активной мощности генератора, которое подключается к трансформаторам тока и напряжения у выводов генератора на фазный ток и линейное напряжение.