Меню

Защита ротора от перегрузки током

10-8. Защита ротора от перегрузки

Как уже отмечалось выше, не допускается длительная перегрузка обмотки ротора мощных турбогенераторов с непосредственным охлаждением. Для предотвращения повреждения ротора при перегрузке предусматривается специальная защита, а также выполняется ограничение длительности форсировки возбуждения.

Наиболее полноценная защита ротора от перегрузки может быть осуществлена с помощью реле, имеющего характеристику, зависимую от тока ротора. Такая защита разработана во Всесоюзном научно-исследовательском институте релестроения (ВНИИР) и установлена в опытную эксплуатацию на нескольких мощных турбогенераторах. Однако вследствие отсутствия достаточного опыта эксплуатации таких защит в настоящее время на турбогенераторах с непосредственным охлаждением обмоток устанавливается временная защита с независимой характеристикой. Варианты выполнения временной защиты ротора от перегрузки приведены на рис. 10-18.

Схема на рис. 10-18, а применяется на генераторах типов ТВФ-60 и ТВФ-100, работающих только с электромашинными возбудителями. В этой схеме реле напряжения Н типа РН-53/400 подключено на зажимы обмотки ротора. При перегрузке ротора реле напряжения срабатывает и с первой выдержкой времени через проскальзывающий контакт В2 дает импульс на ограничение форсировки возбуждения, а со второй выдержкой времени через упорный контакт В2, если перегрузка не прекратилась, па отключение генератора или на отключение АГП. В этом последнем случае генератор переходит в асин-хронный режим, ликвидация которого производится обычным способом, как рассмотрено выше. В схеме используются два реле времени типа ЭВ-140, срабатывающие последовательно, для того чтобы обеспечить необходимую выдержку времени.

Реле П, осуществляющее ограничение форсировки возбуждения, сработав, самоудерживается до тех пор, пока не будет деблокировано нажатием кнопки К.

Защита ротора мощных турбогенераторов 165 МВт и больше, возбуждение которых осуществляется от электромашинных возбудителей постоянного тока, связанных с валом агрегата через редуктор, выполняется по схеме на рис. 10-18, б. В этой схеме реле РН-53/400 подключено к обмотке ротора через добавочное активное сопротивление R = 39 кОм, снижающее напряжение на обмотке реле.

Защита действует с одной выдержкой времени на отключение генератора. Допускается выполнение защиты мощных турбогенераторов и с двумя ступенями действия аналогично рис. 10-18, а.

На турбогенераторах с ионными и высокочастотными возбудителями форма кривой выпрямленного напряжения неодинакова у разных машин, а у ионных возбудителей может изменяться в процессе работы из-за перераспределения нагрузки между рабочей и форсировочной группами или вследствие отключения нескольких вентилей. В результате будет изменяться чувствительность реле напряжения типа РН-53/400, обмотка которого включена через выпрямительный мост, что может привести к ложному срабатыванию защиты в нормальном режиме.

Для предотвращения этого пусковой орган защиты ротора от перегрузки для указанных генераторов должен выполняться на основе реле, не имеющих в цепи обмотки выпрямителей, по схеме, показанной на рис. 10-18, в. В этой схеме реле напряжения Н подключено к обмотке ротора через делитель напряжения, состоящий из сопротивлений R1 и R2 (R1 = 9 400 Ом; R2= 1 000 Ом). В качестве реле напряжения может использоваться реле типа ЭН-520, токовые реле РТ-40, у которых токовые катушки заменяются напряженческими от реле РН-53/400 или РН-54/320, а также реле РН-53/400, РН-54/320 без выпрямительного мостика и дополнительных сопротивлений.

На генераторах с ионной системой возбуждения допускается осуществлять защиту ротора от перегрузки с помощью токового реле, включенного в цепи выпрямительного трансформатора. При этом на резервном машинном возбудителе должна предусматриваться дополнительная двухступен-1 чатая защита, выполненная по схеме па рис. 10-18, а.

Читайте также:  Вторичный прибор для трансформатор тока

Уставка срабатывания пускового органа напряжения принимается равной:

где Uрот.ср — напряжение ротора при срабатывании пускового реле защиты; Iрот.ном — номинальный ток ротора генератора; Rрот — сопротивление ротора в горячем состоянии при максимальной температуре, длительно допускаемой по заводским данным.

Коэффициент возврата реле напряжения должен быть не ниже 0,9.

Выдержка времени па отключение генератора устанавливается для генераторов ТВВ и ТГВ — 20 с, ТВФ — 30 с. Выдержка времени на проскальзывающем контакте реле времени (рис. 10-18, а) принимается на 3—4 с меньше выдержки времени упорного контакта.

Для предотвращения опасной перегрузки ротора на генераторах с непосредственным охлаждением обмоток предусматривается также ограничение длительности форсировки возбуждения, которая выполняется на высокочастотных возбудителях с помощью устройства развозбуждения, входящего в комплект АРВ, на ионных и редукторных системах возбуждения — с помощью специального устройства, поставляемого в комплекте с АРВ или по отдельному заказу; на резервных возбудителях — с помощью схемы, ограничивающей время действия релейной форсировки возбуждения, показанной на рис. 10-19; на генераторах типов ТВФ-60-2 и ТВФ-100-2 — с помощью первой ступени защиты по схеме на рис. 10-18, а.

Реле РП (рис. 10-19), выводящее устройство быстродействующей форсировки возбуждения, срабатывает после замыкания контакта реле времени РВ, определяющего допустимую длительность форсировки возбуждения. Пуск реле времени осуществляется контактами реле РПФ устройства форсировки возбуждения соответствующего генератора. Реле РП, сработав, самоудерживается до того, пока не будет деблокировано кнопкой КОФ. Деблокировка осуществляется персоналом не менее чем через 7 мин после срабатывания.

На турбогенераторах с непосредственным охлаждением обмоток, на которых допустимая длительность форсировки возбуждения превышает 50 с, допускается не устанавливать специальной защиты ротора от перегрузки и не применять автоматического ограничения длительности форсировки.

8 Июнь, 2009 13575 ]]> Печать ]]>

Источник

Защита от перегрузки обмотки ротора

Защита предназначена для ликвидации недопустимых перегрузок обмоток ротора. Защита выполнена с зависимой от тока выдержкой времени. Защита содержит следующие функциональные органы:

1) Сигнальный орган, срабатывающий с независимой выдержкой времени при увеличении тока выше значения уставки срабатывания и действующей в предупредительную сигнализацию. Уставка сигнального органа:

2) Пусковой орган, срабатывающий без выдержки времени при увеличении тока выше уставки срабатывания и осуществляющий пуск интегрального органа. Уставка пускового органа:

3) Интегральный орган, срабатывающий с зависимой от тока выдержкой времени, заданной в табличной форме, и действующей на отключение выключателя генератора, гашение полей.

Таблица 5.3 – Перегрузочная способность обмотки ротора

Кратность перегрузки 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3 1,4 1,5 2,0 2,2
Длительность перегрузки (с) длительно
Меньше или равно 100МВт длительно

Характеристика интегрального органа защиты от перегрузки обмотки ротора представлена на рисунке 5.6.

Рисунок 5.6 — Характеристика интегрального органа

защиты от перегрузки обмотки ротора

4) Орган токовой отсечки, срабатывающий с независимой выдержкой времени при увеличении тока выше значения уставки срабатывания. Уставка органа отсечки:

Читайте также:  Как рассчитать стабилизатор тока

Выдержка времени токовой отсечки принимается 3,0 с. Защита действует на отключение выключателя генератора, гашение полей.

Выбор комплекса защит блока генератор-трансформатор

Исходя из расчета уставок, для защиты блока генератор-трансформатор было выбрано комплексное интеллектуальное устройство управления генератором, предназначенное для защиты, управления, измерения и контроля генераторов малой и средней величины REG630 производства ABB.

REG630 имеет широкий спектр функциональных возможностей для защиты синхронных генераторов от повреждений в зоне действия защиты, а также для защиты от аварийных условий во внешних системах.

Таблица уставок и матрица отключений защит

Уставки защит представлены в таблице 5.4

Таблица 5.4 – Уставки защит

Защиты Уставки
Наименование Обозначение Наименование Относительные единицы Именованные единицы
Диф. Защита продольная Ток срабатывания, 0,74 А
Коэффициент торможения,
Уставка начального торможения, 2,45 А
Тормозной ток, В 7,35А
ЗЗГ 5 В
10 В
15 В
Коэффициент торможения, 1,1
ЗПН 2ступень 140 В
1 ступень 120 В
Защита обратной последовательности от несимметричных к.з. и перегрузок СО 0,34 А
ПО 0,74 А
ОТС I 5,4 А
Защита от симметричных к.з. и перегрузок СО 5,2 А
ПО 5,4 А
ОТС 6,0 А
ДЗ 1 ступень 0,05
2 ступень 0,26 0,72 Ом
Защита ротора от перегрузки СО 5,2 А
ПО 5,4 А
Отсечка 10,7 А

Матрица отключений представлена в таблице 5.5

Источник



Защита ротора от перегрузки

Длительная перегрузка обмотки ротора турбогенераторов с непосредственным охлаждением не допускается. Для предотвращения повреждения ротора при перегрузке предусматривается специальная защита с помощью реле, имеющего характеристику зависимую от тока ротора. Такая защита типа РЗР-1М устанавливается на турбогенераторах мощностью 160 МВт и более. Защита имеет две ступени: с первой она действует на развозбуждение генератора, со второй – на отключение генератора от сети и гашение поля. Каждая ступень имеет свою зависимую характеистику выдержки времени, при этом выдержка времени первой ступени при одних и тех же значениях тока ротора примерно на 20 % меньше выдержки времени второй ступени.

Защита от асинхронного режима при потере возбуждения

Защита от асинхронного режима реагирует на изменение величины и фазы полного сопротивления на выводах генератора при потере возбуждения.

Защита выполняется с помощью одного из трех реле сопротивления , входящих в дистанционную защиту типа БРЭ 2801. Реле включается на разность фазных токов и линейное напряжение.

Если асинхронный режим недопустим для генератора или для энергосистемы, то защита действует на отключение генератора, гашение поля и останов турбины.

Особенности защит синхронных компенсаторов

Конструктивно синхронные генераторы и синхронные компенсаторы ничем не отличаются, поэтому у синхронных компенсаторов возникают те же повреждения, что и в синхронных генераторах. Для защиты от них используются известные виды защит:

1. От междуфазных повреждений в обмотке статора – продольная дифференциальная защита;

2. От межвитковых замыканий – поперечная дифференциальная защита;

3. От замыканий на землю в обмотке статора – токовые защиты на базе трансформатора нулевой последовательности с подмагничиванием;

4. От повреждения в обмотке возбуждения – защита от замыканий в одной точке обмотки возбуждения.

Читайте также:  Как использовать амперметр переменного тока в цепи постоянного тока

Отличие защит синхронных компенсаторов от синхронных генераторов состоит в следующем:

1. Защита от перегрузки синхронного компенсатора действует на разгрузку, то есть на уменьшение тока возбуждения.

2. Синхронные компенсаторы не участвуют в подпитке внешних КЗ, поэтому защита от внешних КЗ не применяется.

3. У синхронных компенсаторов используют, как правило, реакторный пуск. Для исключения прямого пуска (самозапуска) на синхронных компенсаторах применяется защита минимального напряжения, отключающая синхронный компенсатор при исчезновении напряжения.

На турбогенераторах с непосредственным охлаждением проводников обмоток рекомендуется устанавливать устройства защиты от асинхронного режима с потерей возбуждения. При действии указанных устройств защиты должен подаваться сигнал о потере возбуждения.

Генераторы, не допускающие асинхронного режима, а в условии дефицита реактивной мощности в системе и остальные генераторы потерявшие возбуждение, должны отключаться от сети при действии указанных устройств (защиты или автоматического гашения поля).

Защита электродвигателей

1) Замыкания на землю. Защита от замыкания на землю устанавливается на них при токе замыкания более 10 А (Р

Поэтому на электродвигателях мощностью 2000…5000 кВт токовая отсечка для повышения чувствительности выполняется двухрелейной. Двухрелейную схему токовой отсечки следует применять на электродвигателях мощностью до 2000 кВт, если коэффициент чувствительности однорелейной схемы при двухфазном КЗ на выводах электродвигателя менее 2.

На электродвигателях мощностью 5000 кВт и более устанавливается продольная дифференциальная защита. Эта защита выполняется в двухфазном или трехфазном исполнении с реле типа РНТ-567. Ток срабатывания реле принимается 2×IНОМ.

При двухфазном исполнение дополнительно устанавливается защита от двойных замыканий.

Источник

Защита ротора от перегрузки по току возбуждения

Для предотвращения повреждения ротора при перегрузках предусматривается специальная релейная защита. Наиболее полноценную защиту ротора возможно осуществить с помощью реле, имеющего характеристику соответствующую тепловой, перегрузочной характеристике ротора. Такая защита типа P3P-1M имеет две ступени: с первой она действует на развозбуждение генератора, а со второй – на отключение генератора от сети и на гашение поля. Ток ротора в защиту подается от датчика тока, в качестве которого при тиристорном или высокочастотном возбуждении используется трансформатор постоянного тока (ТПТ), а при бесщеточном возбуждении – индукционный короткозамкнутый датчик тока (ИКДТ). Трансформатор постоянного тока представляет собой магнитный усилитель, в котором управляющая обмотка включается на ток ротора.

При применении блок-реле типа БЭ1102, на вход подается напряжение пропорциональное току ротора. Сигнал о величине тока возбуждения, зафиксированный шунтом этой же цепи, формируется преобразователем постоянного тока типа Е856/1, Блок-реле БЭ1102, обладает органом с интегрально зависимой выдержкой времени, обратно пропорциональной относительному значению тока ротора с двумя ступенями действия. Запуск отсчета времени в этом органе происходит при перегрузке ротора на 8%, при этом учитывается степень охлаждения ротора после предыдущей перегрузки. Время действия второй ступени на 25% больше времени действия первой ступени, работающей на расфорсировку. Сигнальный орган с независимой выдержкой времени имеет уставку; Iy = 0,05*Iр-ном. Резервная защита от перегрузки ротора выполняется с помощью одного реле напряжения, подключенного к шинам сборки возбуждения генератора через резисторный делитель напряжения, действует аналогично основной защите.

Источник