2.5. Расчёт уставок защиты обмотки статора от симметричных перегрузок

Предназначена для предотвращения повреждения генератора при перегрузке токами прямой последовательности. Защита реагирует на относительный ток статора фазы с максимальным значением тока в трёхфазном режиме.

Сигнальный орган. Ток срабатывания сигнального органа выбирается из условия отстройки от длительно допустимых перегрузок генератора [1]:

Сигнальный и пусковой органы, а также отсечка имеют уставки по току срабатывания в диапазоне от 1,0 до 2,0 с шагом 0,01 [1, стр. 45]. Принимается к установке ближайшее значение 1,07.

Пусковой орган. Ток срабатывания пускового органа выбирается из условия обеспечения пуска при перегрузке, допустимое время которой менее часа. Из этого условия, в соответствии с [4], принимаем [1]:

Интегральный орган. Параметрами, определяющими работу интегрального органа, являются параметры B и C в следующем выражении [1]:

где - относительный ток статора, равный

где - ток фазы статора с максимальным значением тока в трехфазном режиме; - номинальный ток генератора [1]. Для определения параметров B и C необходимо использовать данные о перегрузочной способности защищаемого объекта. Воспользуемся графиком [1, стр. 44, рис. 13].

Подбор, проведенный для рассматриваемого генератора ТВФ-110-2ЕУ3, показал, что наилучшее приближение к реальной характеристике дают значения .

Таблица 5 – Сопоставление перегрузочной характеристики обмотки статора с характеристикой интегрального органа

Кратность перегрузки обмотки статора	о.е.	1,1	1,15	1,2	1,25	1,3	1,35	1,4	1,5
Допустимая продолжительность перегрузки по [2]	с	3600	900	360	300	240	210	150	120
Время срабатывания интегрального органа	с	2752	769	438	302	229	182	151	110

Как видно из таблицы, согласованными оказались времена только при больших перегрузках. Более точное согласование невозможно из-за дискретности устанавливаемых уставок и неполного соответствия используемой математической модели и реального генератора [1].

Остальные параметры срабатывания интегрального органа на этапе проектирования принимаем следующими [1]:

• максимальное время срабатывания ;

• минимальное время срабатывания ;

• время охлаждения [1].

Токовая отсечка. Уставки токовой отсечки на этапе проектирования не определяются, поскольку в комплекте цифровых защит шкафа имеется функция резервной защиты от междуфазных коротких замыканий, выполненная на более совершенном дистанционном принципе.

2.6. Расчёт уставок защиты обмотки ротора генератора от перегрузок

Предназначена для предотвращения повреждения генератора при длительных форсировках возбуждения в случаях аварийного снижения напряжения в энергосистеме или при неисправностях в системе возбуждения.

Сигнальный орган. Низкий уровень допустимой перегрузки обмотки ротора рассматриваемого генератора ТВВ-320-2ЕУ3 при допустимой длительности 60 мин вынуждает иметь ток срабатывания сигнального органа минимально возможным, обеспечивающим возврат органа при номинальной нагрузке. Исходя из этого, принимаем коэффициент надежности равным 1,02. Тогда имеем [1]:

где I_{ном.рот}- номинальный ток возбуждения генератора; k_н=1,02 – коэффициент надёжности; k_B =0,98– коэффициент возврата.

Сигнальный и пусковой органы, а также отсечка имеют уставки по току срабатывания в диапазоне от 0,05 до 2,0 с шагом 0,01 [1, стр. 50]. Принимаем к установке 1,04.

Пусковой орган. Ток срабатывания пускового органа выбирается из условия обеспечения пуска при перегрузке, допустимое время которой менее часа. Из этого условия в соответствии с [2] принимаем [1]:

Интегральный орган. Параметрами, определяющими работу интегрального органа, являются параметры B и C в следующем выражении [1]:

где - относительный ток ротора, равный

где - ток возбуждения; - номинальный ток возбуждения генератора [1]. Для определения параметров B и C необходимо использовать данные о перегрузочной способности защищаемого объекта. Воспользуемся графиком [1, стр. 49, рис. 15].

Подбор, проведенный для рассматриваемого генератора ТВФ-110-2ЕУ3, показал, что наилучшее приближение к реальной характеристике дают значения и . Достигнутое согласование с характеристикой показано в табл. 6.

Таблица 6 – Сопоставление перегрузочной характеристики обмотки ротора с характеристикой интегрального органа

Кратность перегрузки обмотки статора	о.е.	1,06	1,2	1,5	2,0
Допустимая продолжительность перегрузки по [4]	с	3600	240	120	20
Время срабатывания интегрального органа	с	2749	172	50	20

Как видно из таблицы, согласованными оказались времена только при больших перегрузках. Более точное согласование невозможно из-за дискретности устанавливаемых уставок и неполного соответствия используемой математической модели и реального генератора [1].

Остальные параметры срабатывания интегрального органа на этапе проектирования принимаются следующими [1]:

• максимальное время срабатывания ;

• минимальное время срабатывания ;

• время охлаждения [1].

Эти параметры должны уточняться при наладке защиты [1].