6.3.8. Защита от несимметричных перегрузок генератора с интегрально - зависимой характеристикой выдержки времени

Защита предназначена для предотвращения повреждения мощных синхронных генераторов при перегрузках токами обратной последовательности, вызванных несимметричной нагрузкой в нормальном режиме или ненормальными режимами работы системы (обрыв фазы, недоотключение одной – двух фаз выключателя и т.п.), либо внешним к.з.

Функционально защита выполняется как защита генератора от термического действия токов двойной частоты в роторе (зубцах, металлических клиньях, в успокоительной обмотке) при несимметрии токов фаз статора. Эту защиту называют защитой от перегрузки током обратной последовательности. Выполняется защита с помощью интегрального и сигнального органов блок–реле БЭ 1101, структурная схема которого приведена на рисунке 6.10

Структурная схема блока БЭ 1101 включает в себя:

ВП – входной преобразователь, выделяющий из входного тока составляющие обратной последовательности . Основной узел входного преобразователя – фильтр токов обратной последовательности.

СО – сигнальный орган, срабатывающий с фиксированной выдержкой времени при увеличении тока выше величины, определяемой уставкой, и срабатывает при увеличении тока сверх длительно допустимого.

ПО – пусковой орган, срабатывающий без выдержки времени при увеличении тока выше длительно допустимой его величины, определяемой уставкой, и осуществляющей пуск интегрального органа

ИО – интегральный орган, срабатывающий с выдержкой времени, определяемой выражением:

; (7.9)

где – ток обратной последовательности в первичной цепи генератора;

А – постоянная генератора, численно равная допустимой длительности несимметричного режима для данного типа генератора при =1 в секциях.

Интегральный орган учитывает накопление тепла в обмотке ротора в процессе перегрузки и охлаждения ротора после устранения перегрузки. Орган реализует зависимую выдержку времени на срабатывание от значения тока обратной последовательности и выполняет функции ближнего и дальнего резервирования.

Интегральный орган воздействует на отключение блока от сети, в которой находится причина недопустимой перегрузки генератора токами обратной последовательности. При этом, собственные нужды продолжают питаться от генератора.

ОТО – орган токовой отсечки, срабатывающий с фиксированной выдержкой времени при увеличении тока выше величины, определяемой уставкой. ОТО осуществляет функции резервирования защит, смежных с генератором элементов.

БК – блок контроля, осуществляющей функциональный и тестовый контроль блока защиты.

Рис. 6.10. Структурная схема блока БЭ 1101.

Блок защиты БЭ 1101 включается во вторичные цепи фаз А, В и С трансформаторов тока, установленных со стороны нейтрали или фазных выводов генератора. Величины допустимых токов для разных генераторов приводятся в заводской документации и в ПУЭ.

Орган БЭ1101 имеет уставку срабатывания по току , регулируемую дискретно в диапазоне 0.05÷0.35 с минимальной ступенью регулирования не более 0.025.

Орган БЭ1101 имеет уставку срабатывания по току регулируемую дискретно в диапазоне 0.08÷0.53 с минимальной ступенью регулирования не более 0.035.

Орган БЭ1101 имеет уставку срабатывания по току регулируемую дискретно с минимальной ступенью регулирования не более 0.12:

- от 0.4 до 1.6 – для типоисполнений блока защиты, имеющих диапазон уставок по постоянной “А” – (5÷10) ;

- от 0.4 до 1.9 – для типоисполнений БЭ1101 .

Коэффициент возврата органов и не ниже 0.95.

Уставка выдержки времени органов и регулируется дискретно в диапазоне (0.4÷12.8) сек. с минимальной ступенью регулирования не более 0.25 сек.

Интегральный орган БЭ1101 имеет уставку по постоянной “A“ (таблица 6.2), регулируемую дискретно с минимальной ступенью регулирования не более 12% от максимальной уставки.

Таблица 6.2

Диапазон уставки по постоянной "А"	5 ÷ 10	10 ÷ 20	20 ÷ 40
Диапазон изменения тока	0.091 ÷ 0.25	0.129 ÷ 0.35	0.182 ÷ 0.5

При появлении несимметрии токов статора на входе фильтра токов обратной последовательности (ФТОП) на выходе фильтра выделяется напряжение пропорциональное току I₂ , которое проходит фильтр с полосой пропускания 50Гц и поступает на пороговые элементы реагирующих органов (пусковой орган, сигнальный элемент, отсечка).

При срабатывании сигнального органа и “отсечки“ запускаются каналы блока независимых выдержек времени. При достижении определенной выдержки времени происходит срабатывание соответствующей ступени.