Презентация лекц РЗ_Защ генераторов ч2_10 переделанная.pptx
- Количество слайдов: 47
Релейная защита электроэнергетических систем Лекция 10
Релейная защита электроэнергетических систем
Тепловая электрическая станция
Защищаемые объекты Турбогенератор
Турбогенератор
Защищаемые объекты Турбогенератор мощностью 125 МВТ
Конструкции обмоток статора турбогенератора
Атомная электрическая станция Турбогенератор Запорожской АЭС
ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
Гидроэлектростанции
Зал гидрогенераторов ГЭС
Разрезы гидрогенераторов Гидрогенератор зонтичного типа
Защищаемые объекты
Защиты синхронных генераторов
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ Защита роторов и статоров ЗАЩИТЫ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЙ В ЦЕПЯХ ВОЗБУЖДЕНИЯ Учитываются замыкания на землю (вал ротора) в одной точке и во второй точке обмотки возбуждения, повреждения в системе тиристорного возбуждения. В практике эксплуатации машин небольшой мощности старых конструкций специальных защит от замыканий в одной точке вообще не предусматривалось. Для проверки изоляции обычно использовался известный метод с ручным поочередным подключением полюсов обмотки ротора к корпусу через вольтметр или другой индикатор напряжения. В дальнейшем начали применять защиты с включением ИО между одним из полюсов обмотки и землей через вспомогательный источник низкого напряжения постоянного или переменного тока. Предпочтение отдавалось схемам, работающим на переменном токе, с отделением их цепей от системы возбуждения через конденсатор (рис. ). Принципиальным недостатком этих схем является ограничение их чувствительности емкостью цепей возбуждения по отношению к земле, которая для современных мощных машин может достигать 2 мк. Ф и даже более.
Защита роторов и статоров Поэтому желательно применение наложенного тока по возможности низкой частоты. Однако в обмотках возбуждения могут появляться напряжения низких частот, например при работе регуляторов возбуждения сильного действия. Это, в частности, ограничивает выбор низкой частоты для наложенного тока и обусловливает необходимость считаться с емкостной проводимостью цепей возбуждения. Защиты от рассматриваемого повреждения выполняются в настоящее время действующими на отключение прежде всего на гидрогенераторах, так как от возможного тяжелого повреждения, возникающего при замыкании на землю и во второй точке, пока достаточно совершенных защит нет. На турбогенераторах она часто работает только на сигнал (на отключение — при бесщеточной системе возбуждения). От повреждений в системах с тиристорным самовозбуждением устанавливаются максимальные токовые защиты в фазах питающего их силового трансформатора, жестко включаемого на выводах генератора.
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ Выполнение защит ротора от замыканий в одной точке. Промышленностью выпускается защита, в основу которой положена структурная схема по рис. 12. 20, а. Она разработана по предложению А. Л. Гринблата и предусматривает использование в качестве ИО органа активной мощности (первоначально) или органа активного сопротивления (позже), реагирующего на активную часть тока, пропорционального переходному сопротивлению в месте повреждения. Для уменьшения влияния емкости разделительного конденсатора на работу схемы он включается последовательно с дросселем, образуя резонансный контур на принятой частоте 25 Гц. К недостатку схемы следует отнести низкую чувствительность, уменьшающуюся с увеличением емкости цепи возбуждения. Учитывая это, разные организации продолжали работы по созданию более совершенных устройств. Так, например, во ВНИИЭ (Ю. Г. Назаров, М. А. Федосеев и др. ) была разработана защита (исследования были продолжены М. А. Федосеевым в ВЗПИ),
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ Выполнение защит ротора от замыканий в одной точке. основанная на наложении на цепь возбуждения переменного напряжения от постороннего источника, осуществлении компенсации емкости и сопротивления изоляции цепи возбуждения и использовании мостовой схемы измерения (рис. 12. 20, б). Как показали исследования, целесообразный диапазон частоты наложенного напряжения для турбогенераторов 12— 18 Гц. Одним плечом мостовой схемы является обмотка возбуждения ОВ и индуктивно-емкостный фильтр присоединения 1, другим — такой же фильтр /, блок компенсации емкости 2 и сопротивления изоляции 3 цепи возбуждения, два других плеча — одинаковые резисторы 4. В одну из диагоналей включается источник наложенного напряжения 5, в другую — измерительный блок 6. При возникновении нарушения изоляции мост оказывается разбалансированным и ИО срабатывает. Предусмотрена возможность автоматического изменения емкости компенсации при переводе машины, например, на резервную систему возбуждения, а также возможность замера сопротивления изоляции цепи возбуждения. Испытания показали, что влияние реально возможного в эксплуатации изменения емкости цепи возбуждения на изменение уставки защиты несущественно. Чувствительность устройства, имеющего две ступени, значительно выше рассмотренного ранее.
На базе этой работы ВНИИР создана защита для промышленного освоения. В ЛПИ (В. К. Ванин и др. ) разработано устройство со своеобразным наложением на обмотку возбуждения переменного напряжения с прямоугольной формой импульсов. Достоинством схемы является независимость от емкости цепи на землю. Во ВНИИЭ (С. А. Евдокимов) предложен способ, в котором используется наложение на защищаемую цепь периодически возрастающего по какому-либо закону напряжения низкой частоты. На работу защиты также не влияет емкость цепи возбуждения. Защита от замыканий возбуждения. во второй точке обмотки Защита была разработана и исследована еще в 30 -е годы. Она выполняется в виде комплекта, в который входят делитель напряжения (потенциометр), орган тока, один из концов обмотки которого соединен с движком потенциометра, и некоторые элементы (рис. 12. 21, а). Предусматривается один комплект, общий для всех или группы генераторов станции. Он вручную присоединяется к генератору
Защита от замыканий во второй точке обмотки возбуждения
Защита от замыканий во второй точке обмотки возбуждения
Защита от замыканий во второй точке обмотки возбуждения
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ •
Рис. 12. 23. Результирующая время-токовая характеристика защиты от сверхтоков обратной последовательности применены емкостные. Последняя разработка была положена в основу защиты, выпускавшейся промышленностью. При выполнении органа приближенно учитывалось, что сверхтоки могут появляться при не успевшем еще достаточно остыть роторе машины от предыдущего несимметричного режима; по некоторым данным (см. , например, [65]) время полного охлаждения может достигать 200 с. Предусмотрено действие органа с зависимой характеристикой на отключение с двумя выдержками
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
•
Рис. 12. 25. Совмещенная схема защиты с органом сопротивления от симметричных сверхтоков КЗ Рис. 12. 24. Совмещенная схема токовой защиты с минимальным пуском напряжения от симметричных сверхтоков КЗ
•
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ Рис. 12. 26. Сопротивления , измеряемые защитой при нормальной работе генератора, внешних КЗ, потере возбуждения и асинхронном ходе
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ Все это приводит к усложнению выбора необходимых параметров защиты, тем более что отдельные из приведенных факторов предъявляют к ней противоположные требования. Так, например, для лучшей отстройки от асинхронного хода, как давно было известно, целесообразно сужать область, охватываемую характеристикой, и выполнять защиту с выдержкой времени, которая при рассматриваемом повреждении считается допустимой. В тех же целях осуществлялось смещение характеристик в третий квадрант.
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ Рис. 12. 27. Вариант схемы защиты от потери возбуждения, использующий орган сопротивления с выдержкой времени.
ЗАЩИТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
12. 20. ОСОБЕННОСТИ ЗАЩИТЫ СИНХРОННЫХ КОМПЕНСАТОРОВ Защита синхронных компенсаторов от внутренних повреждений выполняется так же, как и генераторов соответствующих мощностей. Защита от ненормальных режимов имеет ряд отличий. Они в основном сводятся к следующему: обычно не предусматривается защита от внешних КЗ, защита от перегрузки работает на сигнал и разгрузку, предусматривается минимальная защита напряжения, работающая при длительном исчезновении напряжения и предназначенная, главным образом, для пуска не подготовленного к этому компенсатора. Указанный пуск осуществляется для мощных компенсаторов через реактор, который после разворота шунтируется выключателем.
•
Благодарю за внимание!


