Максимальная токовая защита от внешних к.з. с блокировкой (пуском) по напряжению

Схема защиты представлена на рис. 7-11.

Реле тока защиты РТЗ-РТ5 подключаются к трансформаторам тока расположенным на нулевых выводах обмотки статора генератора. При таком подключении защита не только реагирует на внешние к.з., но и резервирует продольную диф. защиту генератора, действуя от тока генератора при повреждении в нём.

Защита имеет комбинированный пуск по напряжению состояний из 2-х реле напряжения подключаемых к генераторному трансформатору напряжения. Реле минимального напряжения РН6 питается междуфазным напряжением через нормально замкнутые контакты реле максимального напряжения РН7, которое включено через фильтр напряжения обратной последовательности (ФНОП) на напряжение U₂.

 

 

 

Реле минимального напряжения РН6 замыкает свои контакты (как показано на рис. 7-11) при понижении напряжения в случаях, когда U_к<U_воз позволяя работать защите.

При несимметричных (2-х фазных) к.з. появляется напряжение обратной последовательности и реле РН7 срабатывает, снимая напряжение с реле РН6. Последнее замыкает свои контакты и разрешает токовым реле действовать на отключение через промежуточное реле РП11 и реле времени РВ9.

При симметричных (3-х фазных) к.з. реле РН7 размыкает свои контакты кратковременно за счёт кратковременного появления несимметрии в начальной стадии к.з. Реле РН6 при этом успевает замкнуть свои контакты.

Поведение реле РН6 будет зависить от уровня остаточного напряжения U_к на его зажимах. Если U_к<U_воз., то контакты реле РН6 останутся замкнутыми и защита сработает.

Очевидно, что чувствительность блокировки при симметричных к.з. определяется не U_ср, а U_воз реле РН6.

При симметричных перегрузках, когда отсутствует обратная последовательность реле РН7 и РН6 не действуют, запрещая работать защите.

Использование 3-х реле тока РТ3-РТ5 позволяет повысить чувствительность защиты к несимметричным к.з. за трансформаторами со схемой соединения D/Y, Y/D.

Ток срабатывания токовых реле отстраивается от номинального тока генератора:

где:
Кн=1,1¸1,2

Напряжение срабатывания минимального реле напряжения отстраивается от минимального эксплуатационного напряжения:

где:
Кн=1,1¸1,2

Для предотвращения неправильного действия защиты при самозапуске электродвигателей собственных нужд, когда напряжение на шинах генератора (для генераторов с малой мощностью) значительно снижается, допускается уменьшать U_с.з. до 0,5 U_ном.г. Снижение уставки реле минимального напряжения целесообразно также для отстройки от снижения напряжения на выводах генератора при асинхронном режиме.

Напряжение срабатывания реле напряжения обратной последовательности принимается минимально возможным, отстроенным от напряжения небаланса на выходе ФНОП. Обычно U_с.з.2 принимается равным 0,06 U_{ном .}.

Выдержка времени защиты принимается на ступень селективности больше времени действия защит смежных присоединений (трансформаторов и линий), питающихся от генераторных шин:

где:
tприс	-	наибольшая выдержка времени защит смежных присоединений питающихся от генераторных шин.

Чувствительность защиты определяется по току:

где:
Iк.мин	-	минимальный ток 2-х фазного к.з. в конце защищаемой зоны и по напряжению для реле минимального напряжения:

 

где:
Uк.макс.	-	наибольшее остаточное напряжение при 2-х фазном к.з. в конце защищаемой зоны.

Для реле напряжения обратной последовательности:

где:
U2к.мин	-	наименьшее напряжение обратной последовательности при 2-х фазном к.з. в конце защищаемой зоны.

Несмотря на наличие пуска по напряжению рассматриваемая защита в некоторых режимах (при несимметричных перегрузках токами обратной последовательности опасных для генераторов, а также при 3-х фазных к.з. в конце зоны резервирования, когда токовые реле и реле напряжения не срабатывают вследствие их недостаточной чувствительности) оказывается неработоспособной. Кроме того, в схеме защиты отсутствует сигнализация перегрузок токами прямой и обратной последовательности. Поэтому, максимальная токовая защиты с блокировкой (пуском) по напряжению используется только на генераторах малой мощности (менее 30 МВт).