Они осущ.сравнение направления мощности по концам защищаемой линии.Поэтому эти защиты не реагируют на токи нормальной нагрузки и качания системы.Эти защиты дейтсуют только при несимм. КЗ.
ГВЧ- генератор высокой частоты, ПВЧ- приемник.
Обмотки реле включаются через фильтры тока и напряжения обратной последовательности на одном из концов линии. При КЗ в точке К1 мощность направлена из линии в шины. В этом случае замыкается нижний контакт органов управления мощности и пускаются генераторы высокой частоты. Высокочастотный сигнал принимается приемниками 2-х комплектов и на выходе приемников???сущест. напряжение, которым питаются обмотки блокирующего реле. Поэтому блокир. реле обоих полукомплектов не срабатыв. при КЗ на линии(точка К), мощности на обоих концах направлены от шины в линии. Поэтому замык. только верхние контакты органов направл.мощн. При этом получают питание блокир.реле, а тормозные обмотки обесточены. Блокир. реле срабатыв. и откл. Выключатели на обоих концах линии.
9. Дифференциальнык фазовые защиты (ДФЗ).
Состоит из двух одинаковых полукомплектов, устанавл.по концам линии. В каждый полукомплект входит: пусковые органы, высокочастотный передатчик, орган управления высокочастотным передатчиком, орган сравнения фаз.
Принцип действия защиты основан на сравнении токов по концам линии. Первичные токи I1,I2,а также вторичные Iв1,Iв2 сдвинуты на угол (180+а).а- угол, обусловленный погрешностями трансформатора тока, а также наличием проводимости линии,а=10-20градусов. При КЗ на линии угол сдвига между векторами первичных и вторичных токов=0 и может достигать значения 50- 60 градусов. Этот угол сдвига обусловлен наличием фазового сдвига между ЭДС источников питания и различием фазовых углов сопротивления от источников питания до точки КЗ. Таким образом, если вектора вторичных токов сдвинуты на угол (180+/-а), то защита расценивает что это внешние КЗ. В противном случае, защита оценивает повреждение как внутреннее и отключает выключаетель.
|
|
10. Основные органы и принцип действия ДФЗ.
Состоит ДФЗ из двух одинаковых полукомплектов. Устанавливаются по концам ЛЭП в каждый полукомплект входят:
1. подосновные органы.
2. ВЧ приемопередатчик
3. органы управления ВЧ приемопередатчика
4. органы сравнения фаз (ОСФ)
Такие ПО могут включаться через фильтры симметричных составляющих. Сравнение фаз токов по концам линии осуществляется по сравнению фаз.
Первичная обмотка трансформатора ОСФ подключается к выходу приемника ВЧ. Напряжение во вторичной обмотке выпрямляется, сглаживается и подается на регулирующий орган. Напряжение на обмотке зависит от угла сдвига между Iв1 и Iв2. Применяя сопротивления R можно изменять угол блокировки и величину зоны блокировки.
При внешних к.з. токи по концам линии сдвинуты на угол 180 градусов, поэтому передатчики работают попеременно при положительных полуволнах токов, поэтому в линии существуют непрерывный ВЧ сигнал. Этот сигнал принимается ВЧ приемниками на выходе приемников существуют напряжения постоянных токов неизменной амплитуды ток в реле PO=0 защита не срабатывает при к.з. на линии токи по концам линии совпадают по фазе, поэтому передатчики работают в одни и теже моменты времени и в линии существует прерывистый ВЧ сигнал. На выходе ПВЧ появляются импульсы токов которые трансформируются транмформаторами ОСФ в реле появляется ток. Реле срабатывает и отключает линию.
|
|
11. Краткая оценка высокочастотной защиты
Это защиты с абсолютной селективностью. Они являются наиболее сложными, но самыми совершенными. Основное свойство- высокое быстродействие, т.е. повреждение любой точки линии отключается без выдержки. Защиты могут применяться в сетях любой конфигурации с любым числом источников питания.
12. Защита синхронных генераторов
Основные виды повреждений и ненормальных режимов:
а) междуфазное КЗ в обмотке статора.
Сопровождается большими токами и большими объемами разрушений, поэтому защита от этого вида повреждения должна быть быстродействующей и выполняться без выдержки времени.
б) витковые замыкания. Характеризуются протеканием больших токов в месте замыкания и большим объемом повреждения. Однако токи, протекающие от источников питания не велики, поэтому защиты от витковых замыканий должны выполняться не только быстродействующими, но и обладать высокой чувствительностью.
в) замыкание обмоток статора на корпус. Т.к. генератор работает с изолированной нейтралью, то токи замыкания не велики. Защита должна быть чувствительной, с выдержкой времени.
г) повреждение обмотки ротора. Наиболее частыми являются замыкания обмотки ротора на корпус в одной или двух точках. Основным ненормальным режимом генератора является перегрузка. Низковольтные генераторы выполняются с большим запасом прочности по изоляции, поэтому повреждения низковольтных генераторов происходят сравнительно редко. Учитывая сравнительно не высокую стоимость низковольтных генераторов, их защита выполняется упрощенно. Для их защиты широко используются предохранители, автоматы с комбинированными расцепителями, токовые отсечки и МТЗ.
|
|
13. Защита высоковольтных генераторов от междуфазных КЗ.
Используются продольные диф-ные защиты. Т.к. генератор выполняется с изолированной нейтралью, то защита может выполняться в двухфазном исполнении, однако учитывая высокую стоимость Г на Г 100 МВт и выше защита вып-ся в 3-ехфазном исполнении. В кач-ве реле для защиты могут исп-ся: РТ-40; РНТ-565 (реле с быстронасыщаемым тр-ром); ДЗТ (с тормозной хар-кой).
14. Продольная диф. защита с реле РТ-40.
Продольная диф. защита основана на сравнении величины и фазы тока по концам обмотки статора Г. Зона действия защиты расположена между ТТ. Защита выполняется без выдержки времени и действует на откл. выкл-ля Г. и АГП. Для уменьшения тока небаланса последовательно с обмоткой реле включается сопротивление R=5÷10 Ом.
Такое реле используется для Г. до 25 МВ·А.
15. Продольная дифференциальная защита с реле РНТ-565
На магнитопроводе быстронасыщающегося трансформатора расположены следующие обмотки: - Wд - дифференциальная рабочая обмотка
- Wур1, Wур2 – две уравнительные обмотки
- Wкз - короткозамкнутая обмотка
- Wв – вторичная обмотка
РНТ-565 позволяет улучшить отстройку от Iнб, а следовательно уменьшить ток срабатывания и повысить чувствительность защиты.
Применяется на трансформаторах выше 25МВт. При внешних КЗ по диф. обмотке реле протекает Iнб, который в общем случае содержит периодическую и апериодическую составляющие. iнб=iв1- iв2=iном2- iном1
Апериодическая составляющая плохо трансформируется быстронасыщающимся трансформатором (БНТ) и также значительно ухудшает условия трансформации периодической составляющей Iнб из диф. во вторичную обмотку.
Iср защиты выбирается по следующим условиям:
1. по условию отстройки от номинального тока Т., который будет протекать в реле при обрыве токовых цепей защиты.
Iсз=Котс∙ Iном.г, где Котс=0,5
2. по условию отстройки от Iнб при внешних КЗ
Iсз=Котс∙ Iнб.max
Iнб.max=Ка∙Кодн∙e∙ I(3)кзmax
Kа – коэф., учитывающий наличие апериод. составляющей в токе КЗ.
Kодн – коэф. однотипности ТТ;0,5 – при однотипных, 1 – при разнотипных ТТ.
e =10% – полная погрешность ТТ.
I(3)кзmax – макс. Значение периодической составляющей тока 3-фазного внешнего КЗ. 
, где Fср – МДС срабатывания реле
, где Iсз – наибольший из 2-ух условий ток срабатывания защиты
nтт – коэф. трансформации ТТ. 
- чувствительность защиты
16. Защита от витковых замыканий в обмотке статора
Устанавливается на мощных генераторах (выше 60МВт с расщепленной обмоткой), имеющих параллельно выведенные ветви обмоток. В качестве защиты используется поперечная диф. защита (защита с абсолютной селективностью).
В нормальном режиме и при внешних КЗ в идеальных условиях ЭДС параллельных ветвей E1 и E2 равны. При равенстве ЭДС уравнительный ток по первичной обмотке трансформатора ТА не протекает. В реальных условиях по первичной обмотке протекает ток по следующим причинам:
1. В ЭДС генератора содержаться высшие гармоники; третьи и кратные трем гармоники суммируются и вызывают уравнительный ток. Для повышения чувствительности защиты КА включаются через частотный фильтр ZF, который не пропускает в реле высшие гармоники, но пропускает токи основной частоты 50Гц.
2. ЭДС E1 и E2 не бывают точно равны. Разность этих ЭДС вызывает протекание уравнительного тока частоты 50Гц. Этот ток пропускается фильтром ZF и может вызвать срабатывание токового реле. Чтобы защита ложно не срабатывала необходимо выполнение условия:
Iсз > Iур
Iсз = (0,2÷0,3)Iном.г.
При витковом замыкании в одной из фаз статора равенство E1 и E2 нарушается. Под действием разности возникает ток
X1, X2 – индуктивные сопротивления парал. ветвей обмотки статора
Если I > Iсз, то защита срабатывает и отключает Qг и АГП (автомат гашения поля)
По принципу действия защита имеет мертвую зону, т.к при уменьшении числа замкнутых витков разность между E1 и E2 падает, следовательно уменьшается Iур. Эта защита может срабатывать и при междуфазных КЗ, но ее чувствительность к этому виду повреждений будет меньше, чем у продольной диф. защиты. Защита может ложно срабатывать при замыкании обмотки ротора в двух точках.
17. Защита от замыканий обмотки статора на корпус(на землю)
При токе замыкания на корпус < 5А защиты выполняется с действием на сигнал, т.к. ток такой величины не вызывает значительных разрушений изоляции и стали статора. При токе замыкания на корпус > 5A защита выполняется с действием на отключение генераторов. В качестве защиты от замыканий на землю применяют МТЗ нулевой последовательности, которая подключается к фильтру тока нулевой последовательности (ТНП). Но ТНП обычной конструкции без подмагничивания не применяется, т.к. не обеспечивается необходимая чувствительность защиты. Для повышения чувствительности применяют специальные ТНП с подмагничиванием. Подмагничивание магнитопровода осуществляется переменным током от измерительного трансформатора напряжения генератора. Для исключения влияния подмагничивания на работу защиты ТНП выполняется из двух одинаковых сердечников, на которых размещены обмотки:
1. Обмотки подмагничивания.
2. Вторичные обмотки.
В качестве первичных обмоток ТНП используют токопроводы генератора. Обмотки подмагничивания соединяют встречно так, чтобы потоки подмагничивания Фп, создаваемые этими обмотками имели в сердечнике противоположное направление. Эти потоки наводят в секции вторичной обмотки встречно направленные ЭДС, которые компенсируют друг друга. Но полной компенсации не происходит, и поэтому появляются составляющие тока небаланса от подмагничивания сердечника.
Из-за несимметричного расположения токопроводов генератора относительно вторичной обмотки появляется дополнительная составляющая тока небаланса. Чтобы защита ложно не срабатывала необходимо:
При замыкании на корпус в обмотке статора появляется ток нулевой последовательности I0 и потоки нулевой последовательности. Потоки Ф0 наводят в секции вторичной обмотки согласно направленные ЭДС, которые суммируются. По реле протекает ток, если Ip>Icp, то защита срабатывает.
В схеме предусматривается 2 токовых реле:
1. КА1 (Icp=100A) - это реле предназначено для действия при двойных замыканиях на землю, когда одна точка замыкания находится в обмотке генератора, а другая точка замыкания на другой фазе сети.
2. Более чувствительное реле КА2 предназначено для действия при однофазных замыканиях на корпус Ток срабатывания этого реле не отстраивается от токов небаланса, протекающих в реле при внешних КЗ. Для предотвращения ложного срабатывания защиты при внешних КЗ предусмотрена блокировка, выполненная с помощью промежуточного реле KL. При внешних КЗ срабатывает защита от сверхтоков внешних КЗ и реле KL. Контакты этого реле размыкаются и защита выводится из работы.
3. Продольная дифференциальная защита с реле РНТ -565
На магнитопроводе быстронасыщаегося трансформатора (БНТ) расположены следующие обмотки:
WД – дифференциальная (рабочая) обмотка;
Wур1,Wур2 – уравнительные обмотки;
WКЗ – короткозамкнутая;
WВ – вторичная обмотка.
Применение этого реле позволяет улучшить отстройку от токов небаланса, а следовательно уменьшить ток срабатывания и повысить чувствительность защиты. Такая схема применяется на генераторах 25 МВт и выше.
При внешних КЗ по дифф. обмотке протекает ток небаланса, который в общем случае содержит как апериодическую, так и периодическую составляющую.
Апериодическая составляющая тока небаланса плохо трансформируется БНТ. При наличии апериодической составляющей в токе значительно ухудшаются условия трансформации периодической составляющей тока небаланса из дифференциальной во вторичную обмотку.
Апериодическая составляющая из-за своего медленного изменения практически не трансформируется во вторичную обмотку. Апериодическая составляющая насыщает магнитопровод и замедляет работу защиты.
Ток срабатывания защиты выбирается по условиям:
1. Отстройки от номинального тока генератора, который будет протекать в реле при обрыве токовых цепей защиты:
2. Отстройки от токов небаланса при внешних КЗ:
Ка – учитывает наличие апериодической сотавляющей в токе КЗ (равен 1);
Кодн – коэффициент однотипности трансформаторов тока (равен 0,5 при однотипых и 1 при разнотипных);
Чувствительность защиты: 
3. Дифференциальная защита с использованием реле ДЗТ
Для трансформаторов с РПН, а также на многообмоточных тр-рах с несколькими источниками питания токи небаланса могут быть значительными. Поэтому защита с реле типа РНТ становится малочувствительной. Для повышения чувствительности используется реле ДЗТ с тормозной характеристикой.
На магнитопроводе реле размещены следующие обмотки:
Wт – тормозная; Wв – вторичная; Wд – дифференциальная; Wур – уравнительная.
Секции тормозной обмотки соединены так, чтобы магнитный поток, создаваемый этой обмоткой, замыкался только по крайним стержням. Поток Фт имеет в крайних стержнях противоположное направление и наводит во вторичной обмотке встречно направленные ЭДС, которые взаимно компенсируются. Этот поток используется только для подмагничивания крайних стержней магнитопровода, т.е. для изменения магнитного сопротивления.
При протекании тока по дифференциальной обмотке создаётся рабочий магнитный поток: 
; 
- магнитное сопротивление.
Поток Фр имеет в крайних стержнях одинаковое направление. В секциях вторичной обмотки он наводит согласно направленные ЭДС. Под действием этой ЭДС в реле КА протекает ток. Если ток больше тока срабатывания, то реле срабатывает.
С увеличением тока в тормозной обмотке увеличивается подмагничивание крайних стержней и увеличивается Rм. В связи с этим уменьшается рабочий поток Фр и для срабатывания реле необходимо увеличивать ток в рабочей обмотке.
Тормозная характеристика реле имеет вид:
Тормозная обмотка должна включаться таким образом, чтобы при внешнем КЗ ток в ней был максимален, а при в трансформаторе – минимален.
В настоящее время применяется реле ДЗТ-21. В них используется время-импульсный способ подстройки.
4. Защита ротора генератора от замыкания на корпус в одной точке
Цепи возбуждения изолированы от корпуса, поэтому при замыкании обмотки ротора в одной точке ток КЗ небольшой (вызван ёмкостной и активной проводимостью цепей возбуждения относительно корпуса). Этот ток не опасен для генератора. Однако при замыкании обмотки ротора во второй точке ток значительно увеличивается, что может вызвать повышенный нагрев, а также механическую вибрацию. Эта вибрация особенно опасна для явнополюсных машин. Поэтому у таких машин защита от замыканий на корпус в одной точке выполняется действующей на отключение. На турбогенераторах с водяным охлаждением обмотки ротора, а также на турбогенераторах 300 МВт и выше такая защита действует на сигнал.
Принцип действия основан на наложении на цепь обмотки ротора напряжения от постороннего источника (постоянного тока или переменного тока пониженной частоты).
При отсутствии замыкания ток в токовом реле мал и обусловлен только ёмкостной и активной проводимостью изоляции. При замыкании реле срабатывает.
При появлении замыкания на корпус в одной точке на турбогенератор устанавливают защиту от замыканий на корпус во второй точке.
5. Токовая защита обратной последовательности
Несимметрия токов фаз статора Гявляется тяжелым режимом работы для Г. Несимметрия сопровождается повышенным нагревом ротора Г и повышенной механической вибрацией Г. Несимметрия может возникать при несимметрии КЗ, неполнофазных режимах работы сети, обрывах обмотки цепи статора. В соответствии с ПУЭ допускается длительная работа Г при следующих значениях несимметрии для быстроходных ТГ – 10%,, для тихоходных ТГ – 20%. Этим значениям допустимой несимметрии соответствует значение токов обратной последовательности на 5 и 10% соотв.. Если ток в обмотке статора превышает эти значения, то такой режим допускается в течении ограниченного времени. Обычные МТЗ, реагируя на полный ток фаз, является малочуствительным к несимметричному режиму, поэтому на Г-рах 60 МВт и более, ставится спец.защита обратной последовательности. Наиболее совершенными с точки зрения использования перегрузки способности ротора является защиты с зависимой от тока характеристикой выдержки времени.
Защиты имеют сложное конструктивное исполнение, поэтому применение находят защиты со ступенчатой характеристикой выдержки времени, наиболее простой является двухступенчатая защита.
КА1 – 1-ая ступень выполняется с действием на сигнал защита от несимметрии нагрузки.
Выдержка времени 1 ступени.
выбирается на ступень селективности>, чем выдержкака времени защиты от сверхтоков КЗ.
КА2 - 2 ступень. 
выдержка времени выбирается на ступень селективности >, чем выдержка времени защиты отходящей линии.
6. Защита обмотки ротора от замыкания на корпус во вторичной обмотке.
Обычно на Эл. станции предусмотрен 1 комплект защиты, приспособленный для быстрого подключения к тому Г,обмотка ротора,которого получит замыкание на корпус в одной точке.
Одним из основных элементов защиты является потенциометр, подключенный ||-но к обмотке ротора Г.
Первоначально с помощью милливольтметра на потенциометре отыскиваются т. К, потенциал которой равен потенциалу замкнутой т.К1. Реле КА отключено от потенциометра. Когда потенциалы т. К и К1 становятся равны подключается токовое реле. Поскольку потенциалы К и К1 ток через токовое реле не протекает. При замыкании обмотки ротора во 2 т. Равенство потенциалов нарушается, в реле появляется ток, реле срабатывает и с небольшой выдержкой времени 0,05-0,1 сек защита отключает Г. Защита имеет мертвую зону, т.к.если т. 2-го замыкания расположено близко к т.1-го замыкания, то ток, протекающий через реле КА невелик и реле не срабатывает.
Недостатки: защита не может быть включена в работу, если 1-ая т. замыкания К1 расположена на концах обмотки.
7. Защита силовых тр-ров от междуфазных КЗ.
Для защиты низковольтых тр-ров и высоковольтных тр-ров небольшой мощности могут использоваться плавкие предохранители, однако более широкое применение для защиты высоковольтных тр-ров получили ТО и Продольные дифференциальные защиты
ТО МГНОВЕННОГО ДЕЙСТВИЯ.
ТО могут выполняться как на постоянном так на переменном оперативном токе с помощью реле прямого и косвенного действия
ТОК срабатывания ТО:
1)по условиям отстройки от бросков максимальногозначения тока трехфазного КЗ в точке К1:
2)по условию отстройки от бросков тока намагничивания при включенииненагруженного тр-ра в работу:
Основным недостатком ТО является то, что она защищает только токопроводы от места установки защиты до сил. тр-ра и небольшая часть обмотки ВН. Обмотка НН ТО не защищается.
ТО в сочетании с МТЗ и газовой защитой применяется для защиты тр-ров небольшой мощности(5.6-6.3)МВА.
8. Продольные дифференциальные защиты
Принцип действия защиты основан на сравнении величины фазы по концам защищаемого трансформотора. Трансформотор тока и реле включается так,чтобы при внешнем КЗ ток протекающий в реле был близок к нулю.
При внешнем КЗ в сил. трансформаторе в реле протекает ток небаланса.
При КЗ в сил. трансформаторе в реле протекает полный ток КЗ.
Особенности дифференциальные защиты тр-ра:
1) токи протекающие по обмоткам реле сил. тр-ра не равны друг другу,поэтому тр-ры тока надо выбирать так,чтобы вторичные токи в плечах защиты были примерно одинаковые.
2)Защита тр-ра тока со стороны каждой обмотки имеют разные коэффициенты трансформации.
3)Для полного выравнивания вторичных токов плеч защиты применяются спец. мероприятия: ур. обмотки реле типов РНТ или ДЗТ или специальные выравнивающие АТ
4)токи протекающие по обмоткам сил. тр-ра в общем случае сдвинуты по фазе. Для компенсации фазового сдвига тр-ры тока со сторны Y силового тр-ра соединяются в треугольник, а со стороны треугольника сил. тр-ра соединяются в Y.
В качестве реле диф. защиты могут использоваться РТ-40, РТМ или РКТ,ДЗТ.
Если РТ-40, РТМ защита называется диф. отсечкой
Если РКТ, ДЗТ-то диф. защита.
9. Газовая защита.
Выполняется на специальном газовом реле, которое устанавливается в патрубке расширителя бака трансформатора.
Эта защита реагирует на образование газа в баке трансформатора, который образуется или под действием электрической дуги в месте повреждения, или при сильном нагревании обмоток трансформатора. В результате газовая защита реагирует на все виды повреждений внутри бака трансформатора и не реагирует на повреждения вне бака. Эта защита реагирует также на утечку масла, на “пожар” в стали магнитопровода.
Достоинства:
– высокая чувствительность, особенно при витковых КЗ;
– при малых повреждениях защита действует на сигнал, а при значительных повреждениях – на отключение;
Недостатки:
– подвержена ложной работе при внешних КЗ, при доливке масла в трансформатор, а также при включении трансформатора в работу.
10. Защита от сверхтоков внешних междуфазных КЗ.
Защита предназначена для отключения трансформатора при КЗ на сборных шинах, на отходящих линиях, если защиты или выключатели указанных элементов отказали в работе. В качестве такой защиты могут использоваться: 1. МТЗ.
2. МТЗ с пуском по напряжению.
3. Фильтровые токовые защиты.
4, Дистанционные защиты.
На понижающих трансформаторах обычно устанавливаются 1 и 2 типы. На повышающих трансформаторах МТЗ оказывается часто малочувствительна, и поэтому применяются защиты по пунктам 3,4.
На двухобмоточных трансформаторах устанавливается один комплект защиты со стороны питания.
. Условие селективности:
На 3-х обмоточных трансформаторах в общем случае устанавливается три комплекта такой защиты:
Условия селективности:;;
(t1 выбирается максимальное).
На трансформаторах с двухсторонним питанием обычные МТЗ не обеспечивают селективности, поэтому применяются направленные защита.
11. Защита от сверхтоков внешних однофазных КЗ.
В качестве такой защиты используется МТЗ нулевой последовательности, реагирующее на I(0). Защита устанавливается на повышающий трансформатор или автотрансформатор со стороны тех обмоток, подключаются к сети с эффективно заземленной нейтралью.
Токовое реле защиты КА подключается или к 3-хфазному трансформаторному фильтру токов нулевой последовательности или к трансформатору тока, установленному в нейтрали силового трансформатора.
В нормальном режиме или при междуфазном КЗ по токовому реле защиты протекает ток небаласа. Чтобы защита ложно не срабатывала: Iср>Iнб .
При однофазном КЗ появляется ток нулевой последовательности, если 3I0>Iср, то защита срабатывает и отключает трансформатор.
Ток срабатывания защиты выбирается по условию отстройки от Iнб, по условию согласования с токами срабатывания защит отходящих линий.
Выдержка времени: tсз≥tл+Δt.
12. Защита от перегрузки
Перегрузка— обычно является симметричным режимом, поэтому защита выполняется с помощью одного токового реле, включенного на максимум одной из фаз и токового реле времени.
Kотс=1.05
На 2х обмоточных тр-х уст-ся один комплект зашиты(обычно со стороны питания).
На 3х обмоточных тр-х уст-ся и авт-х с одинаковой мощностью обмоток м. при одностороннем питании также уст-ся 1 комплект защиты со стороны питания.
При неодинаковой мощности обмоток а также при многостороннем питании может уст-ся 2 или3 комплекта такой защиты.
На обслуживаемых ПС защита вып-ся с действием на сигнал. На необслуживаемых ПС защита действует или на разгрузку тр-ра или на его отключение.
13. Особенности защит блоков Г-Т.
На блоках устанавливаются те же защиты, чт и на генераторах и тр-рах в случае их раздельной работы, т.к. генераторы и тра-ры образуют один рабочий элемент, то некоторые защиты могут быть выполнены общими для генераторов и тра-ров.
Особенности продольной диф. защиты. На блоках генератор и 2-х обмот. тра-ор без выключателя в цепи генератора предусматривается общий комплект диф. защиты, в зону действия которого входят и генератор и тра-тор блока частично ТСН.
Ток срабатывания диф. защиты выбирается по условию отстройки:
1. от отбросов тока намагничивания при откл. внешних КЗ.
2. от токов небаланса.
3. от тока КЗ за ТСН (точка К).
на мощных блоках предусматривается более чувствительная отдельная защита генератора с током срабатывания меньше номинального. При срабатывании эти защиты действуют на отключение выключателей блока и на АГП.
В этом случае в зону действия защиты входят только генератор и тр-тор.
Если в цепи генератора устанавливается выключатель, то выполняется отдельная диф. защиты генератора и тра-ора.
4. Особенности продольных дифференциальных защит
Принцип действия основан на сравнении величины и фазы токов по концам защищаемой линии. Для выполнения использ. 2 комплекта тр-ов тока с одинаквым коэфю трансформации, к-ый устанавл. по концам линии.
При КЗ на линии Л1 токи суммируются.
В нормальном режиме при внешних КЗ, а также при качаниях генер. по пепер. Обмоткам ТА 1 и 2 протекают одинаковые токи, а в реле защиты протекает разность вторичных токов, если тр-ры тока работают с одинаковыми погрешностям, то разность втор. токов рана 0 и реле К не замыкает свои контакты. Работа защиты усложняется погрешностями тр-ов тока, и из-за этого разность вторичных токов не равна 0 и в реле протикает ток небаланса.
Тр-ры тока защиты удалены друг от друга на значит. Расстояние, поэтому спротив. соедин. проводов очень велико и намного превышает допуст. нагрузку даже самых мощных тр-ов тока. Для уменьшения наг-ки на тр-рах тока устанавливается промежуточные тр-ры тока, кот. уменьшают ток в соед. проводах в n раз. Поэтому наг-ка на ТА уменьшается в раз.
Защита должна выключать выключатели на обоих концах линии, поэтому должно быть 2 реле. Введение в схему второго реле обмотка к-го соед-на пар-но с обмоткой первого реле приводит к таму, что вторичные токи автотр-ов тока распр. между реле обратнопропорцион. сопр. контуров этих эл-ов. Неравномерное распр. токов между реле пртводит к появл. дополнительных составляющих тока небаланса, и для ее уменьшения необх.. уменьшать сопротивление соедин. проводов
При КЗ в зоне защиты в каждом реле протекает тлько часть полного тока КЗ это приводит к снижению чувствительности защиты.
Токи небаланса очень велики и вызванные большими кратностями токов КЗ, большой наг-ой на тр-ры тока, разнотипностью ТТ, а также наличием допол. составл. тока небаланса. Для улучшения отстройки от токов небаланса, т.е. для повышения чувствительности защиты применяется спец реле с тормозной хар-кой, они имеют рабочую и тормозные обмотки. Тормозная обмотка вкл. в рассечку соединит. проводов, т.е. на ток плеча защиты, а рабочая – на разность вторичных токов. У таких реле ток срабатывания не явл. величиной постоянной, а изменяется при изменении тока тормозной обмотки.
Схема включения
Для выполнения защиты основан. на сравнении полных токов фаз линии необходимо 6 реле и 4 соед. провода. Для уменьшения числа проводов и реле вкл. через комбинированные фильтры тока.
I1+kI2
I1+kI0
I1,I2,I3 сим. составл. токов прямой, обратной и нулевой последовательности.
Такая защита сравн. не полные токи фаз, симметрич. составл. или их комбинации.
Достоинства:
Защита откл. повреждения по всей линии без ведержки времени.
Недостатки:
Высокая стоимость соед. кабелей и работ по его прокладке. Возможна неприрывная работа защиты при обрывах соед. проводов, но этот недостаток проявл. редко, т.к. в схеме предусматривается устройс-во автомат. контроля исправности соед. проводов.
5. Защита генераторного блока от замыканий на корпус обмотки статора.
Т.к. замыкания на корпус в блоках значительно меньше, чем у Г работающих на сборные шины, то защита вып-ся упрощенно.Такая защита вып-ся реагирующей на U нулевой последовательности f=50гц или на U третьих гармоник в нулевой
последовательности.
Напряжение на выводах разомкнутого ∆ невелико и равно U небаланса в нормальном режиме и при междуфазном кз.Uср.(kv)>Uнб. Если 3Uо>Ucр, то защита срабатывает.
По принципу действия защита имеет мертвую зону 10-15%,т.к.U нулевой последовательности уменьшаются по мере приближения точки к.з. к нейтрали Г. Поэтому защита устан-ся на блоках до 120МВт. Для повышения чувствительности защиты и уменьшения мертвой зоны-реле Umax иногда включаются через фильтр не пропускающих в реле высшие гармоники. На мощных блоках защита вып-ся без мертвой зоны(защиты основанные на наложении на цепь статора переменного или постоянного U от постороннего источника, на использовании третьих гармоник и 0-ой последовательности.
6. Защита от сверхтоков внешних к.з. и сверхтоков перегрузки.
1.фильтровые защиты обратной последовательности, для действия при несимметр к.з.
2.МТЗ с блокировкой min U в однофазном исполнении при симметричных к.з.
3.Защита 0-ой послед-ти со стороны обмоток тр-ра блока, которые подключаются к сети глухозаземленной нейтрали при 1ф к.з.
4.Защиты от перегрузки
Защиты резервируют не только защиты отходящих линий, но и защиты блока.
7. Защита сборных шин
Для защиты могут использоваться резерв. зашиты питающ. элем. Осн недостат. защ. в том, что поврежд на сборных шинах откл. с больш. выдержками врем., кроме того часто трудно обесп. слективн. Поэтому для защ. сборн. шин ответств. обьектов примен спец. быстродейств защиты сборн шин, в качестве котор используются:
1.Продольн. диф. защ.;
2.Диф защита фазовая.