нагреву элементов ротора: бандажных колец, зубцов, металлических пазовых

клиньев.

Непосредственно нагрев ротора происходит от тепла, выделенного вихревыми

токами, возникающими в корпусе ротора, но так как последние

индуктируются токами статора и ему пропорциональны,

При адиабатическом процессе нагрева (без отдачи в окружающую среду)

предельные температуры достигаются при определенном, постоянным для

данного типа генератора количестве тепла.

Повышение напряжения возникает на генераторах при внезапном сбросе

нагрузки, так как при этом исчезает магнитный поток реакции статора и

увеличивается частота вращения разгрузившейся машины.

На турбогенераторах повышение напряжения не достигает опасных значений и

ликвидируется автоматическими регуляторами скорости и возбуждения или в

случае отсутствия последнего- ручным регулированием возбуждения. При

увеличении частоты вращения до 110% на турбогенераторах срабатывает

«автомат безопасности», полностью закрывающий доступ пара в турбину, что

исключает чрезмерное увеличение частоты вращения и опасное повышение

напряжения. На гидрогенераторах регуляторы скорости действуют медленнее,

чем на турбогенераторах, в результате этого при сбросе нагрузки частота

вращения агрегата резко увеличивается а может превысить номинальную на

40—60%,а напряжение генератора вследствие этого может возрасти до 150%

номинального и больше. Поэтому на гидрогенераторах наряду с автоматическим

устройством развозбуждения предусматривается защита от повышения

напряжения, действующая на снятие возбуждения или отключение генератора.

Асинхронный режим возникает при потере возбуждения, из-за отключения АГП

и по любой другой причине. Асинхронный режим сопровождается потреблением из

сети значительного реактивного тока, понижением напряжения на зажимах

генератора, увеличением оборотов ротора и в общем случае качаниями.

Турбогенераторы могут работать в асинхронном режиме с некоторым скольжением

как асинхронный генератор, при условии снижения активной нагрузки.

Благодаря повышенным значениям тока работа генератора в асинхронном режиме

ограничена по времени в зависимости от его конструкции и термических

характеристик. Генераторы с косвенным охлаждением могут работать без

возбуждения с нагрузкой до 60% номинальной. Генераторы с непосредственным

охлаждением имеют меньшие термические запасы и могут работать, в

асинхронном режиме с нагрузкой не более 40%. На турбогенераторах

целесообразно предусматривать защиту, реагирующую на потерю возбуждения,

действующую на снижения активной нагрузки до величины, обеспечивающей

устойчивую» работу генератора.

Защита трансформаторов.

Основными видами повреждений в трансформаторах являются:

а) замыкания между фазами внутри кожуха трансформатора и на наружных

выводах обмоток;

б) замыкания в обмотках между витками одной фазы (так называемые витковые

замыкания);

в) замыкания на землю обмоток или их наружных выводов;

г) повреждение магнитопровода трансформаторов, приводящее к появлению

местного нагрева и «пожару стали».

Опыт показывает, что к. з. на выводах и витковые замыкания в обмотках

трансформаторов происходят наиболее часто. Междуфазные повреждения внутри

трансформаторов возникают значительно реже. В трехфазных трансформаторах

они хотя и не исключены, но маловероятны вследствие большой прочности

междуфазной изоляции. В трансформаторных группах, составленных из трех

однофазных трансформаторов, замыкания между обмотками фаз практически

невозможны.

При витковых замыканиях токи, идущие к месту повреждения от источников

питания, могут быть небольшими.

В случае замыкания на землю обмотки трансформатора, подключенной к сети с

малым током замыкания на землю, ток повреждения определяется величиной

емкостного тока сети. Поэтому защиты трансформатора, предназначенные для

действия при витковых замыканиях, а также при замыканиях на землю в

обмотке, работающей на сеть с изолированной нейтралью, должны обладать

высокой чувствительностью.

Для ограничения размера разрушения защита от повреждений в трансформаторе

должна действовать быстро. Повреждения, сопровождающиеся большим током к.з.

должны отключаться без выдержки времени с t = 0,05 — 0,1 с.

Защиты от повреждений. В качестве таких защит применяются токовая

отсечка, дифференциальная и газовая защиты. За рубежом применяется

довольно простая защита от замыкания на корпус (кожух) трансформатора.

Технические данные генератора, трансформаторов:

Таблица 1

|Прямая (обратная) последовательность |

|Система |[pic] |[pic] |

|Генератор |[pic] |[pic] |

|Трансформатор Т |[pic] |[pic] |

|Трансформатор ТСН |[pic] |[pic] |

Выбор и расчет защит генератора

Данный проект содержит необходимые расчёты для выбора принципов защит на

генераторе и трансформаторе собственных нужд, проверку их чувствительности.

Схемы защит и расчёты выполнены согласно ПУЭ и руководящих указаний.

Для генератора типа ТВФ-120-2 предусматриваются защиты:

1. от многофазных коротких замыканий в обмотке статора и на его выводах

устанавливается продольная дифференциальная токовая защита

генератора;

2. от коротких замыканий между витками одной фазы в обмотке статора

генератора односистемная поперечная дифференциальная токовая защита

генератора;

3. от замыканий на землю на стороне генераторного напряжения

устанавливается защита напряжения нулевой последовательности;

4. от внешних симметричных коротких замыканий и для резервирования

основных защит устанавливается одноступенчатая дистанционная защита на

одном реле сопротивления, устанавливаемая со стороны нулевых выводов

генератора;

5. от внешних несимметричных коротких замыканий и несимметричных

перегрузок и для резервирования основных защит предусматривается

ступенчатая токовая защита обратной последовательности с сигнальным

элементом;

6. от симметричных перегрузок предусматривается токовая защита с

использованием тока одной фазы;

7. от перегрузки ротора турбогенератора предусматривается защита,

реагирующая на повышение напряжения ротора;

8. от замыканий на землю в двух точках цепи ротора турбогенератора

предусматривается токовая защита с четырёх плечным мостом;

9. от замыкания на землю на стороне генераторного напряжения, имеющего

выключатель в цепи турбогенератора - контроль изоляции;

10. от потери возбуждения;

11. от замыкания на землю в одной точке цепи ротора турбогенератора.

При этом продольная и поперечная дифференциальные токовые защиты генератора

и защита от замыканий на землю в 2-х точках цепи генератора действуют на

отключение выключателя генератора, в схему УРОВ этого выключателя, на

гашение поля генератора и возбудителя, в схему технологических защит

(останов турбины и котла). Защита от однофазных коротких замыканий в

обмотке статора генератора действует на сигнал, но предусматривается

возможность перевода её на отключение и останов блока. Защита от внешних

коротких замыканий устанавливается со стороны нулевых выводов генератора и

с выдержкой времени действует на отключение выключателей блока, АГП,

останов турбины и котла. Ступенчатая токовая защита обратной

последовательности, установленная со стороны нулевых выводов генератора при

работе I ступени, резервирующей основные защиты генератора действует на

отключение выключателя генератора, в схему УРОВ этого выключателя, на

гашение поля генератора и возбудителя, в схему технологических защит

(останов турбины и котла), на отключение выключателя 6 кВ трансформатора

10,5/6,3 кВ; при работе II, III и IV ступеней, предназначенных для

резервирования основных защит трансформатора блока и защит сети- с 2-мя

выдержками времени действует на отключение выключателей блока, АГП, останов

турбины и котла; III и IV ступени действуют на деление шин высшего

напряжения блока. Защита генератора от симметричных перегрузок, контроль

изоляции, защита от замыканий на землю в одной точке цепи ротора действуют

на сигнал. Защита в сети с большим током замыкания на землю действует: при

работе грубого органа токовой защиты нулевой последовательности с выдержкой

времени действует на отключение выключателей блока, АГП, останов турбины и

котла. Защита ротора генератора от перегрузки токов возбуждения действует

на отключение выключателя генератора, в схему УРОВ этого выключателя, на

гашение поля генератора и возбудителя. Защита от потери возбуждения при

допустимости асинхронного режима действует на отключение выключателей,

обеспечивающих отсоединения собственных нужд от блока и действие в схему

технологических защит на разгрузку блока по активной мощности, при

недопустимости асинхронного режима действует на отключение выключателя

генератора, в схему УРОВ этого выключателя, на гашение поля генератора и

возбудителя.

Результаты расчётов, необходимых для выбора защит, сведены в таблицы.

Расчет токов короткого замыкания.

При расчётах используются величины токов короткого замыкания, полученные

при расчётах для энергосистемы в целом, для её минимального и максимального

режима. Расчёт был произведён ЦС РЗАИ ООО "Архэнерго". Полученные

результаты сведены в таблицу .

Таблица

Токи КЗ в ветвях и точках 110 кВ

| |Точка, ветвь |( 3I0 на шинах и 3I0|( I на шинах и I в |

| | |в |ветвях |

| | |ветвях (однофазного |(трёхфазного КЗ) |

| | |КЗ) | |

| | |mах, А|min, |cверх |max,A |min,А |сверх |

| | | |A |min | | |min |

|1.|Шины 110 кВ |22463 |7636 |7358 |19155 |5928 |5768 |

Токи КЗ в ветвях и точках 6,3-10,5 кВ

|Точка, ветвь |( I на шина и I в ветвях (трёхфазного КЗ) |

| |mах, А |min, A |сверхминимум |

|1.|Шины 10,5 кВ генератора |82664 |61954 |0 |

| |1Г | | | |

| |в том |1T |47007 |26332 |0 |

| |числе: | | | | |

| | |1Г |35657 |35622 |0 |

|2.|Шины 10,5 кВ генератора |82260 |61826 |0 |

| |2Г | | | |

| |в том |2Т |46603 |26203 |0 |

| |числе: | | | | |

| | |2Г |35657 |35623 |0 |

|3.|Шины 10,5 кВ генератора |86930 |66218 |0 |

| |ЗГ | | | |

| |в том |ЗТ |47050 |26375 |0 |

| |числе: | | | | |

| | |ЗГ |39880 |39843 |0 |

|4.|Шины 10,5 кВ генератора |92500 |68066 |34484 |

| |4Г | | | |

| |в том |4АТ |52622 |28230 |34484 |

| |числе: | | | | |

| | |4Г |39878 |39836 |0 |

|5.|Вводы 6,3 кВ рабочего тсн |11189 |10900 |0 |

| |21T | | | |

|6.|Вводы 6,3 кВ рабочего тсн |10500 |10246 |0 |

| |22Т | | | |

Страницы: 1, 2, 3, 4