ИЭ / 8 сем (станции+реле) / Лекции / Защита генераторов ещё
.pdfЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРОВ
Induction coils
Driving shaft
УСТРОЙСТВО ГЕНЕРАТОРА
Rotor
Slip rings, brushes
Excitation winding (DC circuit)
Generator AC voltage
Electrical energy
Stator slots, stator winding
Rotor
Rotor
|
|
Excitation |
|
|
Stator |
|
|
Stator |
|
|
winding |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cylindrical rotor |
Salient pole |
|
machine |
||
Machine |
||
|
||
(turbo generator) |
|
2
ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ И НЕНОРМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГЕНЕРАТОРОВ
|
Внутренние повреждения |
|||
Статор: |
|
Ротор: |
||
• |
Замыкание на землю (на корпус |
• Замыкание на землю (одна и две |
||
|
точки) |
|||
|
генератора) |
|
||
|
• |
Потеря возбуждения (частично или |
||
• |
Короткие замыкания (двух или трёх |
|||
|
полная, в связи с замыканиями между |
|||
|
фаз) |
|
||
|
|
витками, замыкания между полюсами, |
||
• |
Межвитковые замыкания (статорная |
|
||
|
разрыв цепи) |
|||
|
обмотка) |
|
||
|
• |
Повышение напряжения |
||
• |
Перегрузка |
|||
• |
Перевозбуждение |
|||
• |
Обрыв цепи |
|||
• |
Повреждение демпферной обмотки |
|||
|
|
3
ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ И НЕНОРМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГЕНЕРАТОРОВ
Внешние повреждения
|
Сеть/Трансформатор: |
Турбина/Регулятор: |
|
• |
Замыкание на землю |
• |
Потеря первичного двигателя |
• |
|
||
Короткие замыкания |
|
(обратная мощность) |
|
• |
|
|
|
Перегрузка |
• |
Повышенное и пониженное |
|
• |
|
||
Несбалансированная нагрузка |
|
напряжение |
|
• |
|
|
|
Асинхронный режим (ёмкостная нагрузка, |
• |
Повышенная и пониженная |
|
|
|
||
|
длительная продолжительность короткого |
|
частота |
|
|
|
|
|
замыкания) |
• |
Перевозбуждение (неправильное |
• |
|
||
Механические вибрации |
|
регулирование) |
|
• |
|
|
|
Пониженная частота |
|
|
4
ВИДЫ ЗАЩИТ
Основные типы защит:
1)максимальная токовая защита или защита
минимального напряжения с токовой блокировкой;
2)дифференциальная продольная токовая защита;
3)защита нулевой последовательности;
4)дифференциальная поперечная токовая защита;
5)защита от повышения напряжения;
6)устройство гашения поля;
7)защиты ротора от замыканий на землю;
8)и др.
5
СОСТАВ ФУНКЦИЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ (НАЧАЛО):
Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора, |
Un(Uo), Un(F25), |
не связанного с сетью потребителей; |
Un(100) |
|
|
|
|
Защиты от замыканий на землю обмотки статора генератора, работающего на |
In(Un), In>, In(F25) |
сборные шины; |
|
|
|
Продольная токовая дифференциальная защита генератора; |
I∆G |
|
|
Поперечная токовая дифференциальная защита генератора; |
I∆ |
|
|
Защита от повышения напряжения генератора; |
U> |
|
|
Защита от потери возбуждения генератора; |
Ф< |
|
|
|
Фz, Фu |
Защита генератора от асинхронного режима с потерей и без потери возбуждения; |
|
|
|
УРОВ генератора; |
|
|
|
Защита генератора от несимметричных перегрузок; |
I2 |
|
|
|
|
Защита генератора от симметричных перегрузок; |
I1 |
|
|
|
|
Защита обмотки ротора генератора от перегрузок; |
Ip, ≡Ip |
|
|
|
|
Защита ротора генератора от замыкания на землю; |
Re< |
|
|
Защита от изменения частоты генератора; |
F |
|
|
|
|
Защита обратной (активной) мощности; |
Pобр (Pакт) |
|
|
|
|
6
СОСТАВ ФУНКЦИЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ):
Дифференциальная токовая защита трансформатора (ТБ, ТСН, ВТ); |
I∆ТБ, I∆ТСН, I∆ВТ |
|
|
|
|
Максимальная токовая защита трансформатора; |
I>T |
|
|
|
|
Максимальная токовая защита; |
I> |
|
|
|
|
Защита от перевозбуждения; |
U/f |
|
|
|
|
Резервная дистанционная защита от междуфазных повреждений; |
Z< |
|
|
|
|
Резервная защита нулевой последовательности от замыканий на землю; |
Io(Uo) |
|
|
|
|
Направленная токовая защита нулевой последовательности; |
Mo |
|
|
|
|
Направленная токовая защита обратной последовательности; |
M2 |
|
|
|
|
Измерительные органы максимального, минимального тока и напряжения, в том |
ИО(I>), ИО(I<), |
|
ИО(U>), ИО(U<), I(F), |
||
числе и при изменяющейся частоте; |
||
U(F) |
||
|
||
|
|
|
Устройство контроля синхронизма; |
КС |
|
|
|
|
|
КИВ |
|
Защита от частичного пробоя изоляции высоковольтных вводов трансформатора |
|
|
|
|
|
Устройство контроля исправности цепей напряжения переменного тока. |
КИН |
|
|
|
|
Автоматика управления выключателем |
АУВ |
|
|
|
|
Автоматика пожаротушения |
|
|
|
|
7
ШКАФ УПРАВЛЕНИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ ГЕНЕРАТОРА
Функции:
Логика включения и отключения;
Блокировка от многократных включений;
Блокировка от несинхронных включений (контроль синхронизма);
Защита соленоидов;
Блокировка соленоида включения;
Счетчик числа включений и отключений выключателя;
Расчет ресурса выключателя.
8
ШЭ1110 - ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА ЭНЕРГООБЪЕКТОВ НЕБОЛЬШОЙ СЛОЖНОСТИ
Шкаф защиты типа ШЭ1110
Комплект A
Защиты генератора: I G, Io, Uo, U>, U<, Pобр, Z<, Ф<, F<>
и др. защиты по желанию заказчика
Комплект B
Защиты генератора: I G, Io, Uo, U>, U<, Pобр, Z<, Ф<, F<>
и др. защиты по желанию заказчика
Шкафы типов ШЭ1110 включают в себя две системы защит.
Комплекс защит состоит из одного шкафа.
На рисунке показан вариант защиты генератора небольшой мощности
9
ШЭ1110М - ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА ЭНЕРГООБЪЕКТОВ СРЕДНЕЙ СЛОЖНОСТИ
Система 1 |
Система 2 |
|
|
Защиты |
Защиты |
1) генератора: |
1) генератора: |
I G, U>, U<, Pобр, Z<, Ф<, F, КИН, |
I G, U>, U<, Pобр, Z<, Ф<, F, КИН, |
статора и ротора от з.з. и перегр. |
статора и ротора от з.з. и перегр. |
2) ТБ: |
2) ТБ: |
I ТБ, Io, Uo, ГЗ, I> |
I ТБ, Io, Uo, ГЗ, I> |
3) ТСН: |
3) ТСН: |
I ТСН, I>, ГЗ ТСН, ГЗ РПН |
I ТСН, I>, ГЗ ТСН, ГЗ РПН |
и др. защиты по желанию |
и др. защиты по желанию |
заказчика |
заказчика |
G ТСН
Шкаф типа ШЭ1110М включает в себя одну систему защит.
Комплекс защит состоит из двух одинаковых шкафов
На рисунке показан вариант защиты блока генератортрансформатор средней мощности
10