проект. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине Эксплуатация релейной защиты

• Название: Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине Эксплуатация релейной защиты
• Анкор: проект
• Дата: 04.05.2023
• Размер: 163.83 Kb.
• Имя файла: Kurs_proekt.docx
• Тип: Методические указания; #1107881
• страница: 4 из 20

ЗАЩИТА ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В ОБМОТКЕ СТАТОРА ГЕНЕРАТОРА

1. 
   Общие положения.
   

Защита от замыканий на землю в обмотке статора генератора выпол- няется действующей по напряжению и содержит два органа: максимальное реле напряжения первой гармоники, защищающее до 90% обмотки статора

со стороны линейных выводов, и реле напряжения третьей гармоники с торможением, защищающее до 35% обмотки статора генератора со сторо- ны нулевых выводов.

Расчѐт уставок защиты сводится к определению параметров срабаты- вания указанных органов.

2. 
   Определение уставки органа максимального напряжения.
   

1. 
   Уставку органа напряжения
   

^U0 уст

выбирают по условию от-

стройки от напряжения нулевой последовательности основной частоты при однофазном коротком замыкании на стороне высокого напряжения за трансформатором блока:

^U0 уст

^{ k}отс

3U_{0 Г}

ⁿТV

, (3.1)

где:

3U_{0 Г}

-утроенное напряжение нулевой последовательности со

стороны линейных выводов генератора;

^kотсⁿТV

• 
  коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,3;
  
• 
  коэффициент трансформации трансформатора напряжения обмотки, соединѐнной в разомкнутый треугольник:
  

n_ТV .

2. 
   Напряжение нулевой последовательности на выводах генерато-
   

ра:

^U0 Г

 kU

^СМ0

⁰ С_М0  С_Г

• 
  С_Т
  

, (3.2)

где: k- коэффициент, учитывающий режим нейтрали генератора (при

заземлѐнной нейтрали

k 0,5 ; при изолированной –

k 1);

U₀ - максимальное значение напряжения нулевой последова- тельности на стороне высокого напряжения трансформатора блока при однофазном коротком замыкании (определяется

расчѐтом);

^СМ0

- ѐмкость между обмотками высокого и низкого напряжения

одной фазы трансформатора блока;

С_Г- ѐмкость одной фазы обмотки статора генератора на землю;

С_Т- ѐмкость одной фазы обмотки низкого напряжения транс- форматора блока на землю.

3. 
   В связи со сложностью определения ѐмкостей
   

^СМ0

и С_Т

целе-

сообразно при наладке измерять напряжения на фазных выводах генерато-

ра при подаче напряжения от постороннего источника U_n

на разземлѐн-

ную нейтраль трансформатора блока относительно земли.

Напряжение

^U0 Г

на генераторе в реальных условиях будет больше

измеренного в (3.2)).

kU₀ U_n

раз (коэффициент kтот же, что и в выражении

В целях предотвращения излишних отключений энергоблоков из-за

чрезмерной чувствительности рекомендуется принимать уставку реле напряжения 10 В. В любом случае уставка не должна превышать 15 В.

4. 
   В защите ЗЗГ-1 с целью отстройки от внешних однофазных ко- ротких замыканий применяется выдержка времени на срабатывание t_бл 0,1…0,2 с . В защитах более поздней разработки (ЗЗГ-11 и ЗЗГ-12) предусмотрена блокировка защиты по напряжению обратной последова- тельности и поэтому задержка на срабатывание не требуется.
   
1. 
   Определение уставки третьей гармоники.
   
   1. 
      на рабочую цепь подаѐтся сумма напряжений третьей гармони-
      

ки со стороны нейтрали U^ _Nи линейных выводов U^ _В, а на тормозную цепь

- напряжение третьей гармоники со стороны нейтрали U^ _N.

Отношение

_U <sub>N

U</sub> _N

• 
  U^ _В
  

при снижении которого до заданного

уровня срабатывания органа третьей гармоники, представляет собой со- противление обмотки статора со стороны нейтрали на землю, отнесѐнное к удвоенному ѐмкостному сопротивлению генератора:

z  



z_N

2  z_C
. (3.3)

2. 
   Срабатывание органа третьей гармоники определяется уставкой коэффициента торможения, равного отношению напряжения рабочей цепи к напряжению тормозной цепи:
   

^kт.уст^

 ¹ , (3.4)

1	U NU В
kотс		U N

zуст



где:

^kотсzуст



• 
  коэффициент отстройки;
  
• 
  относительное сопротивление срабатывания.
  

Уставку k_т

выбирают по условию надѐжного действия ( k_r

 2 ) орга-

на торможения третьей гармоники в конце зоны, охватываемой органом первой гармоники.

При оптимальной уставке реле U_{0 уст} 15 В

напряжение в конце зоны

его надѐжного действия с

k_r  2

составит

3 U_{0 вт} 2 15  30 В. При этом

орган напряжения нулевой последовательности охватывает 0,7 числа вит- ков со стороны линейных выводов. Следовательно зона надѐжного дей- ствия органа третьей гармоники со стороны нейтрали должна быть   0,3 .

В случае металлического замыкания в конце этой зоны:

_U _N

 0,3 E^₃ и U^ _В 0,7  E^₃ ,

где:

E^₃ - ЭДС третьей гармоники генератора.

Принимая лучаем:

k_r  2

и подставляя его вместо

^kотс

в выражение (3.4), по-

или:

^kтуст^


zуст




1


0,67

 0,67

0,3  E3  0,7  E3
2 	0,3  E3

 1,5 .

Такую подстановку следует принимать для всех турбогенераторов независимо от уставки органа напряжения первой гармоники.

3. 
   Зону действия органа третьей гармоники при металлическом за- мыкании со стороны нейтрали определяют по выражению (3.4), принимая
   

k_r 1.

Если принять
_U _N

   E^₃ , то

U^ _B (1   ) E^₃  ( 1) E^₃ и

_U _N

• 
  U^ _B
  

 E^₃

 (1  2   ), то

k  ^12 . Отсюда

т _

  ¹

2  k_т

. При

k_туст 0,67

зона действия органа торможения третьей гармоники со сто-

роны нейтрали (  0,5 ) составит:

  ¹  0,375 .

2  0,67

При замыкании со стороны линейных выводов (  0,5 ):

_U _N

• 
  U^ _B
  

 Е₃

 2  1 и

_{k } 2 1 _.

т _

При этом зона со стороны линейных выводов будет 1    1 

1 _.

2  k_т

При

k_туст 0,67

зона действия органа торможения третьей гармоники со

стороны линейных выводов составит:

1    1  ¹  0,25 .

1  0,67

Наличие зоны действия органа третьей гармоники со стороны линей- ных выводов генератора резервирует реле напряжения нулевой последова- тельности.

4. 
   В защите ЗЗГ-1 отстройка от напряжения основной частоты ор- гана третьей гармоники выполнена в недостаточной степени, поэтому при наладке требуется выполнить проверку отстройки органа третьей гармони- ки от частоты 50 Гц. При необходимости вводится блокировка по напря- жению обратной последовательности. Для защиты ЗЗГ-11 такая проверка не требуется. На блокирующем реле напряжения обратной последователь- ности рекомендуется уставка U2 уст 6%.
   



5. 
   Реле по производной в защите ЗЗГ-12 не имеет регулируемых уставок и расчѐтная проверка надѐжности его действия не требуется. На однофазные короткие замыкания на стороне высокого напряжения реле по производной не реагирует.
   
6. 
   Для обеспечения правильной работы органа третьей гармоники следует устанавливать измерительные трансформаторы напряжения в нейтрали и на выводах генератора с одинаковыми номинальными первич- ными напряжениями. При этом номинальные вторичные напряжения трансформатора напряжения, соединѐнного в разомкнутый треугольник, равны 100/3 В, а номинальное напряжение трансформатора напряжения, установленного в нейтрали должно быть 100 В.