Защита блоков генератор-трансформатор

Защита блоков генератор-трансформатор

Вопрос. От каких видов повреждений и нарушений нормального режима работы блоков генератор-трансформатор предусматриваются устройства РЗ?

Ответ. Предусматриваются:

от многофазных КЗ в обмотке статора генератора и на его выводах;

многофазных КЗ в обмотках и на выводах трансформатора;

однофазных КЗ на землю в обмотке статора генератора и на стороне генераторного напряжения;

однофазных КЗ на землю в обмотке трансформатора и на ее выводах, присоединенных к сети с большими токами замыкания на землю;

замыканий между витками одной фазы в обмотке статора генератора (при наличии выведенных параллельных ветвей обмотки);

замыканий между витками в обмотках трансформатора;

внешних КЗ;

перегрузки генератора токами обратной последовательности;

симметричной перегрузки обмотки статора генератора и обмоток трансформатора;

перегрузки обмотки ротора генератора током возбуждения (для турбогенераторов с непосредственным охлаждением проводников обмоток и гидрогенераторов);

повышения напряжения на статоре генератора и трансформаторе блока (для блоков с турбогенераторами с непосредственным охлаждением обмоток статора и для всех блоков с гидрогенераторами);

замыканий на землю в одной точке цепи возбуждения;

асинхронного режима;

минимального напряжения при использовании гидрогенератора в режиме синхронного компенсатора и двигателя;

обратной мощности;

потери возбуждения;

снижения уровня пробоя изоляции выводов 500 и 750 кВ трансформаторов;

понижения уровня масла в трансформаторе;

перевозбуждения (превышения индукции) трансформатора (3.2.72).

Вопрос. Какая защита предусматривается для защиты от многофазных КЗ в генераторах и в трансформаторах блоков, состоящих из одного генератора и одного трансформатора и имеющих выключатели в цепи генератора?

Ответ. Предусматривается отдельная продольная дифференциальная защита генератора и отдельная продольная дифференциальная защита трансформатора.

При отсутствии выключателя в цепи генератора для блоков рекомендуется также предусматривать отдельную продольную дифференциальную защиту генератора и отдельную продольную дифференциальную защиту трансформатора.

Для резервирования указанных защит допускается предусматривать общую резервную дифференциальную защиту, охватывающую генератор и трансформатор блока вместе с ошиновкой на стороне высшего напряжения блока.

При использовании в блоке двух трансформаторов и более вместо одного, а также при работе двух генераторов и более в блоке с одним трансформатором (укрупненный блок) на каждом генераторе и трансформаторе также предусматривается отдельная продольная дифференциальная защита. При отсутствии встроенных ТТ на вводах низшего напряжения трансформаторов допускается применение общей дифференциальной защиты для двух и более трансформаторов блока.

Со стороны высшего напряжения дифференциальная защита трансформатора (блока) включается на ТТ, встроенные в трансформатор блока. При этом для защиты ошиновки между выключателями на стороне высшего напряжения и трансформатором блока устанавливается отдельная дифференциальная защита.

Все отдельные дифференциальные защиты блока выполняются трехфазными, трехрелейными.

При наличии выключателя в цепи генератора резервная дифференциальная защита выполняется с выдержкой времени, превышающей время затухания тока генератора при отключении выключателя генератора (3.2.74).

Вопрос. Какая защита предусматривается на блоках с турбогенераторами мощностью более 30 МВт (с гидрогенераторами мощностью более 50 МВт)?

Ответ. Предусматривается защита от замыкания на землю в цепи генераторного напряжения, охватывающая 100 % обмотки статора.

При мощности турбогенератора 30 МВт и менее (гидрогенератора 50 МВт и менее) применяются устройства, защищающие не менее 85 % обмотки статора.

Защита выполняется с действием на отключение с выдержкой времени 0,5 с на всех блоках без ответвлений на генераторном напряжении и с ответвлениями к трансформаторам СН.

На блоках, имеющих электрическую связь с сетью СН или сетью потребителей, устанавливаются действующие на отключение селективные защиты от замыканий на землю в обмотке статора генератора и от двойных замыканий на землю, как это предусматривается на генераторах, работающих на сборные шины.

На укрупненных блоках допускается отключение всех генераторов данного блока при замыкании на землю в сети генераторного напряжения.

При наличии выключателя в цепи генератора дополнительно предусматривается сигнализация замыканий на землю на стороне генераторного напряжения трансформатора блока (3.2.75).

Вопрос. Какая защита предусматривается для защиты от замыканий между витками на генераторах, если выведены параллельные ветви обмотки статора?

Ответ. Предусматривается поперечная дифференциальная защита от витковых замыканий в одной фазе, действующая без выдержки времени (3.2.76).

Вопрос. Какая защита предусматривается на блоках с турбогенераторами с непосредственным охлаждением проводников обмоток?

Ответ. Предусматривается токовая защита обратной последовательности с интегрально-зависимой характеристикой, соответствующей характеристике допустимых перегрузок обмоток статора защищаемого генератора токами обратной последовательности. На блоках с гидрогенераторами может быть предусмотрена токовая защита обратной последовательности со ступенчатой характеристикой выдержки времени.

На блоках с турбогенераторами с косвенным охлаждением обмоток статора токовую защиту обратной последовательности допускается выполнять с независимыми выдержками времени.

Кроме защит, действующих на отключение, на всех блоках с генераторами предусматривается сигнализация перегрузки токами обратной последовательности (3.2.77).

Вопрос. Какая защита предусматривается для защиты от токов, обусловленных внешними симметричными повреждениями, на блоках с турбогенераторами, а также с гидрогенераторами мощностью 100 МВт и более?

Ответ. Предусматривается двухступенчатая дистанционная защита.

Первая ступень этой защиты, осуществляющая в основном ближнее резервирование, при необходимости выполняется с блокировкой при качаниях.

Вторая ступень осуществляет дальнее резервирование.

На блоках с генераторами, имеющими косвенное охлаждение обмоток статора, и блоках с гидрогенераторами допускается выполнение защиты от внешних симметричных КЗ (3.2.78).

Вопрос. Какая защита может быть дополнительно предусмотрена на блоках генератор-трансформатор с выключателем в цепи генератора?

Ответ. Может быть дополнительно предусмотрена максимальная токовая защита со стороны высшего напряжения блока, предназначенная для резервирования основных защит трансформатора блока при работе с отключенным генератором.

Защита выполняется с действием на отключение трансформатора блока от сети. При включении генератора эта защита автоматически выводится из действия (3.2.80).

Вопрос. С учетом каких факторов выполняются резервные защиты блоков генератор-трансформатор?

Ответ. Выполняются с учетом следующего:

на стороне генераторного напряжения трансформатора блока защита не устанавливается, а используется защита генератора;

при дальнем резервировании защита выполняется с действием с тремя выдержками времени: с первой – на деление схемы на стороне высшего напряжения блока, со второй – на отключение блока, с третьей – на полный останов блока;

при ближнем резервировании производится отключение блока (генератора) от сети, гашение поля генератора и останов блока, запрет электрического торможения генератора, если это требуется;

пусковые органы напряжения защит рекомендуется предусматривать со стороны генераторного напряжения и со стороны сети;

допускается присоединять токовую защиту обратной последовательности и дистанционную защиту к ТТ, установленным со стороны линейных выводов генератора, если предусматривается резервная дифференциальная защита блока или дополнительная резервная защита генератора, включенная на ТТ со стороны нейтрали;

для основных и резервных защит блока предусматриваются отдельные выходные реле и питание оперативным постоянным током от разных автоматических выключателей и подключение их по возможности к разным ТТ и ТН (3.2.81).

Вопрос. Как выполняется защита от перегрузки обмотки ротора током возбуждения на турбогенераторах с непосредственным охлаждением проводников обмоток?

Ответ. Выполняется с интегрально-зависимой выдержкой времени, которая соответствует характеристике допустимых перегрузок генератора током возбуждения. Эта защита выполняется с действием с меньшей выдержкой времени на снижение тока возбуждения, с большей – на отключение генератора.

При установке в системе возбуждения защиты от перегрузки ротора с действием на разгрузку (с двумя выдержками времени) и отключение, защита ротора от перегрузки с интегрально-зависимой характеристикой может не устанавливаться.

При невозможности включения защиты на ток ротора используются косвенные методы измерения тока ротора (с помощью датчика тока ротора по диаграмме Потье и др.).

При наличии устройств группового управления возбуждением на генераторах рекомендуется выполнять защиту с зависимой выдержкой времени.

При работе турбогенераторов с резервным возбудителем защита ротора от перегрузки остается в работе. При невозможности использования защиты с зависимой выдержкой времени допускается предусматривать на резервном возбудителе защиту с независимой выдержкой времени (3.2.83).

Вопрос. Какая защита от повышения напряжения предусматривается на блоках?

Ответ. На блоках с турбогенераторами предусматривается защита от повышения напряжения в режиме холостого хода с напряжением срабатывания около 1,2 номинального, которая автоматически выводится из действия при работе генератора на сеть. При действии защиты обеспечивается гашение поля генератора и возбудителя.

На блоках с гидрогенераторами для предотвращения повышения напряжения при сбросах нагрузки предусматривается защита от повышения напряжения с напряжением срабатывания около 1,5 номинального. Защита действует на отключение блока (генератора) и гашение поля генератора. Допускается действие защиты на останов агрегата (3.2.84).

Вопрос. Какая защита от асинхронного режима предусматривается на блоках с турбогенераторами, имеющими непосредственное охлаждение проводников обмоток, и гидрогенераторах?

Ответ. Предусматривается защита от асинхронного режима с потерей возбуждения.

При переходе в асинхронный режим турбогенератора указанные устройства защиты выполняются с действием на сигнал и производят автоматическое переключение нагрузки СН с ответвления блока, генератор которого потерял возбуждение, на резервный источник питания.

Все гидрогенераторы и турбогенераторы, не допускающие асинхронного режима в условиях дефицита реактивной мощности в системе, при действии указанных устройств отключаются от сети.

На блоках с турбогенераторами 500 МВт и более предусматривается защита от асинхронного режима генератора без потери возбуждения. Указанная защита отстраивается от переходных процессов в энергосистеме (синхронных качаний, КЗ и др.).

Характеристики защиты от асинхронного режима генератора без потери возбуждения согласовываются по уставкам срабатывания с устройствами противоаварийной автоматики энергосистемы для прекращения асинхронного режима.

Уставки срабатывания защиты блока от асинхронного режима генератора, работающего с возбуждением, задаются соответствующими службами энергопредприятий (3.2.86).

Вопрос. Какое устройство предусматривается при наличии выключателя в цепи генератора?

Ответ. Предусматривается УРОВ (3.2.87).

Вопрос. С учетом каких факторов выполняется УРОВ 110 кВ и выше на электростанциях?

Ответ. Выполняется с учетом следующего:

для предотвращения излишнего отключения нескольких блоков резервной защитой при возникновении на одном из них неполнофазного режима в результате отказа выключателя с пофазным приводом при его отключении

на электростанциях с генераторами, имеющими непосредственное охлаждение проводников обмоток, предусматривается ускоренный запуск УРОВ (например, от токовой защиты нулевой последовательности трансформатора блока со стороны сети с большим током замыкания на землю с контролем неполнофазного отключения выключателя);

для электростанций, на которых блоки генератор-трансформатор и линии имеют общие выключатели (например, при применении полуторной схемы или схемы многоугольника), предусматривается устройство телеотключения для отключения выключателя и запрета АПВ на противоположном конце линии при действии УРОВ в случае его пуска от защиты блока. Кроме того, предусматривается действие УРОВ на останов передатчика ВЧ защиты;

обеспечивается необходимая чувствительность УРОВ при КЗ на выводах низшего напряжения от паечного трансформатора СН и отказе выключателей блока на стороне его высшего напряжения (3.2.88).

Вопрос. Какие защитные действия производятся при действии на отключение защит статора генератора и трансформатора блока от внутренних повреждений, а также резервной дифференциальной защиты блока и защит ротора генератора?

Ответ. Производится отключение поврежденного элемента от сети, гашение поля генератора и возбудителя, пуск УРОВ, останов агрегата, запрет электрического торможения при его наличии. Отключение генератора (блока) и пуск УРОВ осуществляется также при получении импульса от соответствующих технологических защит блока.

Если отключение от защиты приводит к обесточиванию нагрузки трансформатора СН, подключенного ответвлением к блоку, защита действует также на отключение выключателей в цепи рабочего источника питания СН для их перевода на питание от резервного источника с помощью АВР.

На тепловых электростанциях с блочной схемой в тепловой части в случаях отключения блока при внутренних повреждениях в генераторе или трансформаторе обеспечивается полный останов блока. При внешних повреждениях, а также при действии защит в тех случаях, когда может быть быстро восстановлена работа блока, блок переводится в режим холостого хода, если этот режим допускается тепломеханическим оборудованием (3.2.89).

Вопрос. Как выполняется защита блока?

Ответ. Выполняется согласно приведенным выше указаниям, за исключением того, что токовая защита обратной последовательности действует на отключение блока генератор-трансформатор-линия от сети независимо от наличия генераторного выключателя.

Действие защиты блока на отключение выключателя и пуск УРОВ со стороны энергосистемы передается с помощью двух взаиморезервируемых устройств телеотключения по ВЧ каналу или по проводам связи. Кроме того, рекомендуется предусматривать одновременное действие защиты блока на останов передатчика ВЧ защиты.

Для блоков с турбогенераторами (при блочной схеме в тепловой части) со стороны энергосистемы с помощью двух взаиморезервируемых устройств телеотключения на противоположный конец линии при действии защиты шин (при двойной системе шин) или действие УРОВ (при полуторной схеме или схеме многоугольника) передаются сигналы соответственно на перевод блока в режим холостого хода или на гашение поля генератора и останов блока. Кроме того, рекомендуется использовать устройства телеотключения для ускорения гашения поля генератора и отключения СН при действии резервных защит со стороны энергосистемы.

При неполнофазном отключении выключателя со стороны сети с большим током замыкания на землю производится ускоренный запуск УРОВ.

При необходимости на блоках может устанавливаться защита от перевозбуждения трансформатора. Защита реагирует на отношение напряжения к частоте и действует с зависимой выдержкой времени на отключение трансформатора.

Защита от обратной мощности выполняется в соответствии с п. 3.2.50 Правил.

Защита от снижения уровня изоляции выводов 500 кВ выполняется в соответствии с п. 3.2.57 Правил (3.2.90).

Данный текст является ознакомительным фрагментом.