Дифзащита генератора: Дифференциальная защита генератора

Дифференциальная защита генератора

Продольная дифференциальная защита генератора

Продольная дифференциальная защита генератора является основной защитой при междуфазных коротких замыканиях в зоне до трансформаторов тока, обладает абсолютной селективностью, применяется для электрических генераторов средней и большой мощности. Защита выполняется в трехрелейном варианте с применением дифференциальных реле типа РНТ-565 или дифференциальных реле с торможением ДЗТ-11, ДЗТ-21.

Дифференциальная защита от КЗ на землю применяется, когда нейтраль генератора заземлена. Для защиты от однофазных КЗ используется чувствительная дифференциальная защита на основе сравнения токов нулевой последовательности, протекающих по обеим сторонам обмоток статора.

Для исключения неправильного действия при внешних КЗ с большими токами, сопровождающимися насыщением трансформаторов тока, комплекты дифференциальной защиты блокируются. Они блокируются при превышении максимальным из токов фаз определенного, заданного значения.

Срабатывание зашиты разрешается при появлении напряжения нулевой последовательности определённой величины. Дополнительно контролируется угол между токами нулевой последовательности сторон обмотки статора, что тоже повышает селективность при внешних, однофазных коротких замыканиях.

Поперечная дифференциальная защита генератора

Поперечная дифференциальная защита от витковых замыканий в обмотке статора применяется при наличии параллельных ветвей статорных обмоток, когда есть возможность сравнения токов этих ветвей каждой фазы. Дифференциальная защита организуется для каждой фазы отдельно и реагирует на межвитковые замыкания лишь в своей фазе.

Односистемная поперечная дифференциальная защита измеряет и реагирует на ток в цепи между общими точками параллельных ветвей, соединённых в первую и вторую звезду. Данная защита реагирует как на витковые замыкания в одной фазе, так и на междуфазные КЗ, но защита имеет мёртвые зоны при замыканиях, соответствующих равной удалённости места КЗ от нейтралей обеих звёзд.

Необходимо предусмотреть частотный фильтр для отстройки от высших гармоник, протекающих в цепи нейтрали и кратных трём. Защита выполняется с использованием одного фильтрового (отстроенного от токов высших гармоник) токового реле включенного в цепи трансформатора тока установленного между нейтралами параллельных ветвей обмотки статора.

 

Продольная дифференциальная защита

Основной защитой генератора от междуфазных к.з. в обмотке статора генератора и на его выводах является продольная дифференциальная защита.

Принцип действия продольной дифференциальной защиты основан на сравнении величин и фаз токов по концам защищаемой зоны.

С

хема, поясняющая принцип действия защиты представлена на рис.7-2.

Рис.

7-2. Принцип действия продольной диф.защиты генератора

а) токораспределение при внешнем к.з.

б) токораспределение при к.з. в зоне.

Реле защиты подключается на разность токов трансформаторов тока с одинаковыми коэффициентами трансформации установленных со стороны главных выводов и со стороны нейтрали генератора, поэтому в зону действия защиты входят обмотка и выводы (главные и нулевые) статора генератора.

При внешнем к.з. (К1) и в нагрузочных режимах токи в первичных обмотках трансформаторов тока (I_I и

I_II) равны по величине и направлены в одну сторону (к месту к.з.), а ток в реле I_p=I_IB—I_IIB равен нулю поэтому защита не работает.

При к.з. в зоне действия защиты (К2) первичные токи к.з. направлены встречно (противоположны по фазе), ток в реле суммируется I_p=I_IB+I_IIB и реле срабатывает если I_p>I_{с. з.}

Продольная дифференциальная защита должна действовать на отключение генераторного выключателя и развозбуждение генератора (отключение автомата гашения поля –

АГП).

В действительности из‑за погрешностей трансформаторов тока в реле появляется ток небаланса I_p=I_нб. Для исключения ложной работы защиты ток срабатывания продольной диф. защиты генератора выбирается по условию отстройки от тока небаланса, проходящего в реле при внешних к.з.:

I_c.з.=К_нI_{нб.макс}

где:
Кн=1,2	—	коэффициент надёжности;
Iнб. макс	—	расчётный максимальный ток небаланса, определяемый по выражению: I нб.макс=ККоднfi Iк.з.макс.

где:
К=12	—	коэффициент апериодичности, учитывающий наличие апериодической составляющей в токе к.з.
К=1,5	—	для реле тока типа РТ-40
К=2,0	—	для реле тока прямого действия типа РТМ
Кодн=0,51,0			—	коэффициент однотипности характеристик ТТ
fi=0,1	—	относительная величина погрешности ТТ
Iк. з.макс.	—	наибольшее начальное действующее значение тока 3-х фазного к.з. на выводах генератора.

Чтобы уменьшить ток небаланса для продольной дифференциальной защиты подбираются трансформаторы тока с одинаковыми характеристиками намагничивания. При расчёте тока небаланса это учитывается коэффициентом однотипности.

С этой же целью рекомендуется выравнивать сопротивления плеч продольной дифференциальной защиты подбором соответствующих сечений жил соединительных кабелей и включать последовательно с токовыми реле добавочные сопротивления величиной 5-10 Ом.

Для повышения чувствительности дифференциальной защиты наиболее целесообразно использовать реле с быстро насыщающимися трансформаторами типа РНТ, а также использовать диф. реле с торможением типа ДЗТ.

На генераторах, работающих на шины генераторного напряжения, применяются две схемы продольной диф.

защиты (рис. 7-3).

В схеме на рис. 7-3, а, которая применяется на генераторах малой мощности (до 30 МВт), используются два токовых реле и четыре трансформатора тока. Существенным недостатком этой схемы защиты является то, что она не будет срабатывать при двойном замыкании на землю (одно в сети, другое в обмотке статора генератора, на фазе в которой отсутствуют трансформаторы тока). Обычно схему в 2-х фазном исполнении с реле тока типа РТ-40 применяют на генераторах, имеющих защиту от замыканий на землю, действующую на отключение генератора без выдержки времени при двойных замыканиях на землю. При отсутствии земляной защиты применяют схемы диф. защиты в 3-х фазном исполнении.

Рис. 7-3. Схемы продольной диф.защиты генератора

а) в 2-х фазном исполнении на реле РТ-40

б) в 3-х фазном исполнении на реле РНТ.

Защита может ложно сработать при обрывах проводов в её плечах, так как при этом в реле одной фазы появляется ток, соответствующий току нагрузки генератора. Поэтому ток срабатывания защиты выполненной с использованием реле тока РТ-40 определяют по выражению:

I_с.з.=1,3I_г.ном

при этом чувствительность защиты существенно уменьшается.

Схема продольной диф. защиты на реле РНТ (рис. 7-3, б) используется на генераторах мощностью выше 30 МВт, при этом защита выполняется, как правило, в 3-х фазном исполнении независимо от наличия защиты от замыканий на землю, действующей на отключение.

При использовании реле типа РНТ с быстронасыщающимся трансформаторами (БНТ) дифференциальная защита имеет задержку на срабатывание на время присутствия в токе к.з. значительной апериодической составляющей. При этом К_a=1. Наличие в схеме БНТ позволяет эффективно отстраиваться от бросков тока небаланса при внешних к.з., но приводит к увеличению на 1,01,5 периода времени действия защиты при внутренних к. з. Кроме того, наличие выравнивающих обмоток у реле РНТ позволяет скомпенсировать неравенство токов в плечах диф. защиты.

Ток срабатывания защиты с использованием реле РНТ определяется по выражению:

I_с.з.=(0,5-0,6) I_г.ном.

при этом чувствительность защиты выше, чем в защите с токовыми реле РТ‑40.

Для сигнализации обрыва соединительных проводов токовых цепей диф. защиты в нулевой провод токовых цепей включается токовое реле Т₀, ток срабатывания которого устанавливается равным (0,20,3) I_г.ном.

На рис. 7-4 представлена упрощённая схема продольной диф. защиты генератора с использованием реле подключенных через быстронасыщающиеся трансформаторы с торможением (с использованием реле ДЗТ) с током срабатывания

Рис. 7-4. Упрощённая схема продольной диф. защиты генератора на реле ДЗТ

При использовании дифференциальных реле с торможением типа ДЗТ в которых сочетается два принципа отстройки защиты от тока небаланса: применение быстронасыщающегося трансформатора для ограничения I_нб, поступающего в реле и торможения, при котором ток срабатывания реле автоматически увеличивается с ростом тока к.з. При этом I_с.з.=(0,1-0,2) I_г.ном.

Реле ДЗТ имеют тормозную (W_т) и рабочую (W_р) обмотки. Тормозная обмотка, как правило, включается на ток трансформаторов тока со стороны главных выводов генератора, а рабочая – по дифференциальной схеме на разность токов через быстронасыщающийся трансформатор.

Чувствительность продольной дифференциальной защиты генератора проверяют по току 2-х фазного к.з. на выводах отключённого от сети генератора:

Следует отметить, что продольная дифференциальная защита является быстродействующей защитой с абсолютной селективностью, так как работает без выдержки времени, а селективность её действия обеспечивается самой схемой защиты (защита действует только при к. з. внутри защищаемой зоны – в зоне между ТТ установленных на главных и нулевых выводах обмотки статора генератора).

Кроме того, продольная диф. защита генератора не действует при замыканиях между витками одной и той же фазы обмотки статора, а также при междуфазных к.з. вблизи нулевой точки генератора (в мёртвой зоне). Однако, из-за небольших потенциалов в этой части цепи статора генератора, вероятность возникновения там к.з. незначительна.

Выводы:

1. Продольная дифференциальная защита является основной защитой генератора от междуфазных к.з. в обмотке статора и на его выводах.

2. Продольная дифференциальная защита является защитой с абсолютной селективностью, обладает необходимыми быстродействием и надёжностью; селективность действия обеспечивается её принципом действия основанном на сравнении величин и фаз токов по концам защищаемой зоны.

3. Высокая чувствительность защиты обеспечивается соответствующим выбором трансформаторов тока, применением дифференциальных реле с БНТ, а также диф. реле с торможением.

4. Недостатком продольной диф. защиты с БНТ является наличие некоторого замедления её действия при к.з. в зоне (до 0,060,1 с).

Продольная дифференциальная защита — генератор

Продольная дифференциальная защита — генератор

Cтраница 1

Продольная дифференциальная защита генератора обычно выполняется в двух — или трехфазном исполнении с двумя или тремя токовыми реле.  [1]

Продольная дифференциальная защита генератора основана к а сравнении токов в начале и конце фазы и по схеме подобна продольной дифференциальной защите линии с циркулирующими токами.  [2]

В отличие от продольной дифференциальной защиты генератора ток небаланса в дифференциальной защите шин определяется не только и не столько различием характеристик ТТ, но главным образом различием нагрузки на ТТ поврежденного и неповрежденных присоединений, обусловленных разными значениями проходящих по ним токов. На рис 12.3 приведена характеристика намагничивания Es f ( / нам), которая принята одинаковой для всех ТТ.  [4]

В отличие от продольной дифференциальной защиты генератора ток небаланса в дифференциальной защите шин определяется не только и не столько различием характеристик трансформаторов тока, но главным образом различием нагрузки на трансформаторы тока поврежденного и неповрежденных присоединений, определенных разными величинами проходящих по ним токов.  [6]

На рис. 8.6 в однофазном изображении показана схема продольной дифференциальной защиты генератора, использующая трансформаторы тока / и 2 с двумя вторичными обмотками. При междуфазных коротких замыканиях к точке повреждения от системы идет ток / с, а от нейтрали генератора — ток / г. Условные положительные направления этих токов на рисунке показаны стрелками.  [8]

Принцип действия данной защиты поясняет рис. 10.4, на котором изображена принципиальная схема продольной дифференциальной защиты генератора. А включаются на разность токов трансформаторов тока, устанавливаемых со стороны нулевой точки и со стороны основных выводов генератора. При этом зона защиты находится между двумя комплектами трансформаторов тока.  [9]

Микропроцессорные устройства защиты, как уже отмечалось, обладают рядом достоинств по сравнению с аналоговыми устройствами. В частности, высокой чувствительностью продольной дифференциальной защиты генераторов и особенно блоков генератор-трансформатор. При этом ток срабатывания защиты обычно не превышает / с.  [10]

Синхронные генераторы являются наиболее ответственным и ценным оборудованием электростанций, и поэтому предъявляются высокие требования к надежности работы, чувствительности и быстроте действия их релейной защиты. Следует иметь в виду, что продольная дифференциальная защита генератора не действует при замыканиях между витками одной и той же фазы. Поэтому на мощных генераторах, имеющих две параллельные ветви обмотки статора, устанавливается поперечная дифференциальная защита, которая также действует на отключение выключателя и АГП генератора.  [11]

Токовые реле максимальной токовой защиты обычно подключаются к ТТ, установленным со стороны выводов обмотки статора. При этом токовая защита обеспечивает резервирование основной продольной дифференциальной защиты генератора при многофазных КЗ в обмотках статора.  [13]

Токовые реле максимальной токовой защиты обычно подключаются к трансформаторам тока, установленным со стороны нулевых выводов обмотки статора. При этом защита обеспечивает также резервирование основной продольной дифференциальной защиты генератора при многофазных коротких замыканиях в обмотках статора.  [14]

Токовые реле максимальной токовой защиты обычно подключаются к трансформаторам тока, установленным со стороны нулевых выводов обмотки статора. При этом защита обеспечивает также резервирование основной продольной дифференциальной защиты генератора при Многофазных коротких замыканиях в статоре.  [15]

Страницы:      1    2

Дифференциальная защита — генератор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Дифференциальная защита — генератор

Cтраница 1

Дифференциальные защиты генератора и защита от замыканий на землю в обмотке статора должны действовать на гашение поля генератора и его отключение от сети либо выключателем генератора, либо, при его отсутствии, выключателями на стороне ВН блока.  [1]

Дифференциальная защита генератора действует на отключение выключателя генератора и автомата гашения поля АГП.  [3]

Дифференциальные защиты генераторов мало отличаются от рассмотренных в предыдущих параграфах, поэтому в настоящем параграфе не разбираются.  [5]

Для дифференциальной защиты генераторов и трансформаторов используют электромагнитные токовые дифференциальные реле типа РНТ. В схемах релейной защиты линий электропередачи используют реле направления мощности типа РБМ. Они позволяют выявить линию, на которой произошло короткое замыкание и отключить ее.  [6]

Для дифференциальной защиты генераторов и трансформаторов чувствительность следует проверять при КЗ на выводах. Для остальных трансформаторов мощностью 25 MB — A и более ток срабатывания без учета торможения рекомендуется принимать не более 1 5 номинального тока трансформатора.  [7]

Наладка дифференциальных защит генераторов, трансформаторов, электродвигателей и шин имеет много общего. Наиболее сложной является наладка дифференциальных защит трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов.  [8]

Для дифференциальной защиты генераторов и трансформаторов чувствительность следует проверять при КЗ на выводах. Для остальных трансформаторов мощностью 25 MB А и более ток срабатывания без учета торможения рекомендуется принимать не более 1 5 номинального тока трансформатора.  [9]

Наладка дифференциальных защит генераторов, трансформаторов, электродвигателей и шин имеет много общего. Наиболее сложной является наладка дифференциальных защит трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов.  [11]

Для дифференциальной защиты генераторов, трансформаторов и электродвигателей чувствительность должна проверяться по токам короткого замыкания на выводах.  [12]

Для дифференциальной защиты генераторов и трансформаторов чувствительность следует проверять при КЗ на выходах. Для остальных трансформаторов мощностью 25 MB А и более ток срабатывания без учета торможения рекомендуется принимать не более 1 5 номинального тока трансформатора.  [13]

В дифференциальных защитах генераторов, несмотря на равенство первичных токов, вторичные токи в плечах защиты несколько отличаются друг от друга по величине и по фазе из-за наличия погрешностей у трансформаторов тока.  [14]

При проверке дифференциальных защит генераторов, синхронных компенсаторов и блоков генератор-трансформатор измеряют вторичные токи в фазовых проводах от всех трансформаторов тока и токи небаланса в цепях рабочих обмоток реле и в кулевых проводах. На основании этого судят об исправности трансформаторов тока, целости и правильности соединений вторичных цепей. Правильность подвода соответствующих фаз тока к зажимам реле проверяют снятием векторных диаграмм. Работу защиты на отключение ( непосредственно или на сигнальную лампу) определяют путем отсоединения или закорачивания трансформаторов тока одного из плеч дифференциальной защиты.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Защита генераторов и блоков | Энергетика

В соответствии с ПУЭ на современных турбогенераторах уста­навливаются следующие защиты:

Продольная дифференциальная защита.

Защита является основной быстродействующей защитой, дейс­твует, без выдержки времени при междуфазных повреждениях в гене­раторе и на выводах в зоне между трансформаторами тока дифзащи­ты. При условии достаточной чувствительности защита может реаги­ровать также на двойные замыкания на землю, когда одна точка за­мыкания на землю находится в зоне действия дифзащиты генератора.

Поперечная дифференциальная защита.

Устанавливаются на турбогенераторах, имеющих выведенные параллельные ветви обмотки статора каждой фазы.

Защита действует без выдержки времени при витковых замыка­ниях в обмотке статора.

Защита от замыканий на землю в обмотке статора.

Для защиты генераторов, работающих на сборные шины напряже­нием выше 1 кВ, от однофазных замыканий в обмотке статора пре­дусматривается токовая защита, реагирующая на полный ток замыка­ния на землю или на его составляющие высших гармоник. Защита отстроена от переходных процессов и действует:

– при емкостном токе замыкания на землю 5 А и более – на отключение всех выключателей генератора и гашение его поля;

– при емкостном токе замыкания на землю менее 5 А – на сигнал.

На генераторах, работающих в блоке с трансформатором (ав­тотрансформатором),мощностью более 30 МВт предусматривается за­щита от замыканий на землю в цепи генераторного напряжения, ох­ватывающая, как правило, всю обмотку статора.В зону действия за­щиты входит также обмотка низкого напряжения блочного трансфор­матора и ошиновка генераторного напряжения.

При мощности генератора блоков 30 МВт и менее применяется защита, охватывающая не менее 85% обмотки статора со стороны ли­нейных выводов генератора.

Защита действует с выдержкой времени не более 0,5 сек на отключение блока.

Токовая защита обратной последовательности.

Она является обязательной для современных турбогенераторов для защиты от протекания токов обратной последовательности.Время действия защиты определяется тепловой характеристикой генерато­ра. Защита, как правило, выполняется с выдержкой времени,зависи­мой от величины тока обратной последовательности (чем больше ток

обратной последовательности,  тем быстрее должен  быть  отключен

генератор).  В отдельных случаях защита выполняется ступенчатого

действия по току и по времени.

Защита от внешних симметричных к.з..Эта защита выпол­няется на реле сопротивления. В старых схемах защита выполняется в виде одного токового реле с пуском напряжения. Защита действу­ет на отключение с выдержкой времени.

Защита от несимметричных токов перегрузки генератора. Используется чувствительная ступень защиты обратной последова­тельности и действует с выдержкой времени на сигнал.

Защита от симметричных токов перегрузки генератора вы­полняется отдельным токовым реле и действует с выдержкой времени на сигнал.

Защита от повышения напряжения предназначена для недо­пущения повышения напряжения более 1,2 Uном. на выводах статора генератора, работающего на холостом ходу.

Повышение напряжения может происходить из-за неисправ­ности системы возбуждения. Защита вводится в действие автомати­чески после перевода генератора на холостой ход и выводится пос­ле включения генератора под нагрузку. Защита действует на гаше­ние поля генератора.

Защита от асинхронного режима (потери возбуждения).

Асинхронный режим возникает, когда генератор остается без возбуждения. Защита выполняется на реле сопротивления и реагиру­ет на изменение направления реактивной мощности, когда при поте­ре возбуждения генератор начинает потреблять реактивную мощность и продолжает нести активную нагрузку.

Защита обмотки ротора от замыкания на землю.

Замыкание в одной точке ротора генератора не является опасным режимом. Однако при появлении второго замыкания обмотки ро­тора на землю повышается ток обмотки ротора, что приводит к ее перегреву. Кроме того, появление двойного замыкания на землю приводит к нарушению симметрии магнитного потока и к сильной вибрации. Поэтому на турбогенераторах с непосредственным охлаж­дением обмотки ротора, как правило, установлена защита от замы­кания обмотки ротора в одной точке типа КЗР-3 с действием на сигнал. По поступлению сигнала такие турбогенераторы должны быть разгружены и отключены.

Для турбогенераторов с косвенным охлаждением обмотки ротора допускается длительная работа с замыканием в одной точке, но с вводом защиты от замыканий на землю в двух точках на сигнал.

Защита ротора от перегрузки током.

Перегрузка ротора током возбуждения возникает при работе регулятора или устройства форсировки возбуждения. Длительное протекание увеличенных токов возбуждения может привести к перег­реву обмотки ротора. Наиболее современной является защита с ин­тегральной характеристикой типа РЗР-1 (выдержка времени зависит от величины тока ротора). Защита состоит из сигнального органа и органа, действующего на развозбуждение и отключение генератора.

На большинстве ранее введенных в эксплуатацию генераторов защита ротора от перегрузки выполнена по принципу косвенного контроля перегрузки, фиксируя повышение напряжения на потенцио­метре, включенном на обмотку ротора. Защита также действует на развозбуждение (расфорсировку) и откл.блока.

На блоках генератор – трансформатор (автотрансформатор) до­полнительно к перечисленным защитам на генераторе устанавливают­ся:

Дифзащита блока,действующая без выдержки времени на отключение блока;

Газовая защита трансформатора и вольтодобавочного трансформатора с РПН от внутренних повреждений. Защита действует на сигнал и отключение блока.

Токовая защита нулевой последовательности от коротких замыканий на землю в сети с заземленной нейтралью. Защита дейс-

твует с первой выдержкой времени на отключение выключателя с вы­сокой стороны блока и со второй выдержкой времени – на отключе­ние блока.

На блоках генератор-трансформатор (автотрансформатор) при наличии выключателя между генератором и трансформатором вместо дифзащиты блока выполнена дифзащита трансформатора (автотранс­форматора), действующая без выдержки времени на отключение бло­ка. В этом случае действие защит генератора переводится на отк­лючение генератора с целью сохранения ответвления на собственные нужды.

На некоторых блоках генератор-трансформатор установлена ре­зервная дифзащита блока.  Защита резервирует дифзащиту генерато­ра, дифзащиту трансформатора и дифзащиту ошиновки высшего напря­жения.  Защита действует с выдержкой времени 0,5 сек на отключе­ние блока.

Дифзащита трансформатора принцип действия – Tokzamer

Дифференциальная защита трансформатора

Наиболее совершенный способом защиты трансформаторов из всех, на настоящее время известных, является релейная защита, построенная на дифференциальном принципе.

Для дифференциальной защиты характерна избирательность действия или селективность. Это означает срабатывание защиты в районе электроустановки между трансформаторами тока, на вводе высшего напряжения, до силового трансформатора и на вводе отходящей линии низшего напряжения, после силового трансформатора

К плюсам можно отнести небольшую величину тока срабатывания. Для трансформаторов, которые имеют мощность от 63мВА, ток входит в границы 0,1–0,3А от номинального тока, такая величина тока срабатывания обеспечивает коэффициент чувствительности 1,5 –2,0 к витковым и межкатушечным замыканиям в переплетенных и обычных обмотках. Время срабатывания защиты очень короткое (15–20мс). Высокая степень чувствительности и очень короткое время реагирования дифзащиты, способствует уменьшению величины повреждения и сокращает время на восстановление оборудования.

Продольная дифференциальная защита устанавливается в обязательном порядке для трансформаторов мощностью от 6300кВа, она служит для предупреждения выхода из строя оборудования, вследствие многофазных замыканий внутри обмоток и на выводах.

Дифференциальная защита трансформаторов обязательна к установке и для параллельно работающих трансформаторов мощностью от 4000кВа. Трансформаторы небольшой мощности на 1000кВа, комплектуются дифзащитой, при отсутствии газовой защиты, и в том случае если МТЗ рассчитана на большую выдержку времени от 0,5сек, а токовая отсечка имеет низкую степень чувствительности.

Дифференциальная продольная защита с циркулирующими токами, отключает силовой трансформатор, мгновенно после неисправности, без выдержки времени.

Дифференциальная защита – принцип действия

Рис №1. Схема, поясняющая принцип действия дифференциальной защиты трансформатора, с двусторонним питанием, а) при КЗ снаружи трансформатора, на его выводах, б) при внутреннем КЗ трансформатора

Принцип действия дифференциальной защиты построен на применении первого закона Киргофа. Защищаемый объект принимается за узел, ток фиксируется полностью на всех ветвях, соединяющих объект с внешней электрической сетью.

При повреждении на отходящей ветви, сумма токов, входящих и отходящих из узла, равна нулю.

При повреждении объекта, в случае КЗ, сумма токов в ветвях будет равна токам короткого замыкания.

Диффзащита трансформатора отличается от дифференциальной защиты высоковольтных линий и генераторов наличием неравенства первичных токов разных обмоток трансформаторов и несовпадением по фазе.

Поперечная дифференциальная защита линий электропередач

Защита построена идентично продольной и основана на принципе сравнивания токов, только для защиты ВЛ и КЛ, установка трансформаторов тока выполняется на разных линиях, питание, которых осуществляется от одного источника, например, от одного выключателя нагрузки, а не на концах участка линии. Трансформаторы тока должны быть идентичны по своим параметрам, их коэффициент трансформации должен быть одинаков.

Рис №2. Поперечная дифференциальная токовая защита параллельно расположенных высоковольтных линий, а) схема токовых цепей, б) цепи напряжения, г; д) – схема цепей постоянного тока.

После отключения одной из линий, блок-контактами высоковольтных выключателей, дифференциальная защита выводится из работы, это происходит для того, чтобы осуществить устранение неселективности действия при внешнем КЗ.

Принцип действия поперечной дифференциальной защиты, позволяет обходиться без настройки защиты на замедление действия, значит, при КЗ линии, произойдет мгновенное отключение, при КЗ в противоположных концах линии наблюдается каскадное (поочередное) действие дифференциальной защиты.

Рис№3. Каскадное срабатывание дифференциальной защиты: а) КЗ в начале ВЛ; б) КЗ в конце ВЛ

Основные условия выбора тока срабатывания:

1. При внешних КЗ, не должно происходить срабатывание защиты от максимально высокого тока небаланса.
2. При отключении одной из подключенных параллельно линий электропередач, если вторая линия полностью, на 100% загружена, не должна осуществляться работа защиты.
3. Чувствительность защиты зависит от КЗ на границе каскадного действия рядом с точкой равной чувствительности, в которой наблюдается равенство токов в реле комплектов защит обеих линий.

Дифференциальная защита генераторов

Защита генераторов, в статоре машины, действует на погашение магнитного поля генератора (отключением автомата АГП), с его последующим отключением от питающей сети, при помощи выключателя нагрузки самого генератора или выключателя на стороне блока ВН.

Существует 2 типа дифференциальной защиты генераторов:

1. Продольная дифференциальная защита
2. Поперечная дифференциальная защита.

Принцип действия дифференциальной защиты генераторов идентичен принципу действия дифференциальной защиты трансформаторов и линий. Основывается на разности токов, текущих в параллельно подключенных ветвях.

Реле включается в цепь с трансформатором тока, в перемычку между нейтралями параллельных обмоток статора.

Рис №4. Принцип действия поперечной дифференциальной защиты генератора

Рис №5. Продольная дифференциальная защита генератора

Принцип действия построен на сравнивании токов следующих со стороны выводов генератора.

Зона действия защиты распространяется на: обмотки генератора, выводы обмотки статора и на шины, вплоть до распределительного устройства.

Особенности применения и срабатывания разных защит трансформатора

Источником питания электрооборудования на предприятиях являются силовые трансформаторы, чаще всего их работа связана с высоким напряжением (более 1000 В) и большими токами. Поэтому их габариты, стоимость, а также затраты на ремонт являются ощутимыми даже для крупного производства. В связи с этим соответственно, чтобы и сами эти дорогостоящие устройства и электрооборудование, которое с помощью их питается, были надёжно защищены применяется целый рад защит. Выбор их и настройка дело довольно непростое, поэтому стоит подробно разобрать каждый из них. Конечно же, это касается только крупных трёхфазных трансформаторов на подстанциях. Для питания и защиты маломощных трансформаторов достаточно автоматического выключателя или же предохранителей. Слишком дорого и неоправданно устанавливать полный список защит, например, на все сварочные трансформаторы, применяемые в цехе.

Основные защиты трансформатора

Любая релейная защита трансформатора направлена на срабатывание при повреждении или же ненормальном режиме работы этого устройства. Нужно отметить, что некоторые из них направлены на мгновенное отключение в случае аварии, а другие только подают предупреждающий сигнал персоналу. В свою очередь, персонал уже действует по инструкциям, которые разработаны непосредственно и индивидуально для каждой схемы снабжения и распределительной подстанции. Для того чтобы было видно какой тип аварии произошёл применяются параллельно и сигнальные реле (блинкер), которые должны быть подписаны в соответствии с правилами.

Для защиты трансформатора применяется целый комплекс мероприятий и электромеханических схем, вот основные из них:

1. Дифференциальная защита. Она предохраняет от повреждений и коротких замыканий как в обмотках, так и на наружных выводах. Действует только на отключение;
2. Газовая защита. Защищает от превышения давления внутри расширительного бачка вследствие выделения газов или же выброса масла, а также от снижения его уровня ниже определённого критического показания;
3. Тепловая защита. Она организована в основном на термосигнализаторах (ТС), которые подают сигнал на пульт персонала или же на включения вентиляторов охлаждения. Такой вид дополнительной защиты служит как предупреждающий при начальных стадиях аварийных ситуаций. При этом выбор самого ТС не важен, главное, выставить правильно диапазон, при котором должен подаваться сигнал. Максимально допустимый нагрев масла составляет 95 градусов;
4. Защита минимального напряжения. Предусматривает отключение при снижении входного уровня напряжения ниже допустимого. Зачастую имеет выдержку времени, которая даст возможность не реагировать на небольшие просадки;
5. От замыкания на землю. Выполняется путём установки трансформаторов тока в соединение корпуса и заземляющего контура;
6. Максимальная токовая (МТЗ) выполняет роль защитного механизма как при коротких замыканиях в цепи вторичного тока, так и при больших перегрузках.

Защита трансформатора дифференциальная

Это одна из самых быстродействующих и важных защит, которая необходима для надёжной эксплуатации следующих трансформаторов:

1. На понижающих одиночно работающих трансформаторах мощность которых выше чем 6300 кВА;
2. При параллельной работе данных устройств с мощностью 4000 кВА и выше. При этом таком подключении данная защита является гарантией не только быстродействия, но и селективного отключения только того устройства, которое повреждено, а не полного обесточивания питаемого электрооборудования повлекшее за собой потери в производстве продукции или в появлении бракованных изделий;
3. Если МТЗ трансформатора не даёт необходимой чувствительности и скорости отключения, и может срабатывать с выдержкой времени более одной секунды;
4. Если трансформаторы меньшей мощности, то применяется обычная токовая отсечка, подключенная к реле тока.

Принцип действия дифференциальной защиты основан на сравнении тока, а точнее, его величины. Сравнивание происходит в конце и в начале защищаемого участка. Участком в данном случае служит одна из понижающих обмоток. То есть один трансформатор тока устанавливается с высокой, а другой с низкой стороны.

На схеме видно подключение трансформаторов ТТ1 и ТТ2 соединенных последовательно. Т — это реле тока, которое остаётся в бездействии при нормальной работе, когда токи одинаковы, то есть их разность будет равна нулевому значению. Во время возникновения короткого замыкания в защищаемом участке цепи появится разность токов и реле втянется, тем самым отключив трансформатор от сети. Такой вид защиты будет срабатывать как при межвитковых, так и при межфазных замыканиях. Мгновенная работа такого защитного оборудования не требует выдержки времени, так как её быстрое срабатывание является её основным положительным фактором. Выбор вставки срабатывания реле Т должен выполнятся электротехническими лабораториями или же проектировщиками данного оборудования. Для каждого конкретного случая уровень тока втягивания реле можно изменять, чтобы не было ложных срабатываний.

Принцип действия газовой защиты трансформаторов

Газовая защита силовых трансформаторов основана на работе газового реле, которое и изображено на рисунке.

В специальном окошке при выделении газов можно увидеть пузырьки.

Реле представляет собой металлический сосуд, в котором расположены два специальных поплавка. Они врезаны в наклонный трубопровод. В свою очередь, данный трубопровод является связывающим звеном между охлаждающий корпусом имеющим радиатор и расширительным баком.

Если трансформатор находится в рабочем исправном состоянии газовое реле его наполнено трансформаторным маслом, а поплавки реле находятся в определённом нерабочем состоянии, так как внутри их масло. Поплавки непосредственно соединены с контактной группой, которая имеет аварийный и предупредительный сигнал. В нормальном состоянии контакты находятся в разомкнутом положении. При нагреве масла в случае ненормального процесса в работе из него выделяется газ, который по закону физики легче, естественно, подымается вверх. На пути газов находится газовое реле и его поплавки, которое при накоплении определённого количества поднимающего его газа начинает движение, чем и размыкает первую ступеньку. При более бурном развитии событий и второй поплавок приводится в движение и замыкает уже вторую ступень которая приводит к отключению. Взятие пробы масла и его проверка, а также химический анализ позволяет определить суть повреждения.

Из практики же не каждое срабатывание газового реле приводит к взятию проб и анализу масла, иногда при заливке может попасть в систему воздух которой во время эксплуатации будет подниматься и сможет стать причиной срабатывания данной защиты. Для этого нужно всего лишь открыть специальный краник (вентиль), находящийся на корпусе реле и выпустить воздух. Эта процедура выполняется при первом срабатывании предупредительного поплавка.

Выбор самого реле основывается на конструкции трансформатора и его габаритах. Очень часто применяются несколько типов данного устройства РГЧЗ-66, ПГ-22, BF-50, BF-80, РЗТ-50, РЗТ-80. Все они имеют смотровое окошко и герметичный корпус.

Газовая защита трансформатора и принцип действия, работы в принципе несложны стоит только один раз разобраться в них.

Максимальная токовая защита трансформатора

Основную роль отключающего устройства при повышении критического уровня тока, для трансформаторов не масляных и обладающих малой мощностью, служит предохранитель. Такой элемент защиты даёт возможность персоналу, не понимающему причины отключения, повторно произвести включение, которое может принести вред оборудованию или пожар. Предохранителями оборудованы также измерительные трансформаторы напряжения, которые расположены на подстанциях в ячейках КРУ, в таких же, как и масляные выключатели. Они предназначены для измерения напряжения в сети 6000 кВ и выше, а также для цепей защиты от повышенного или пониженного напряжения.

Для трансформаторов выбор предохранителей осуществляется из такого соотношения

Iвс — ток плавкой вставки предохранителя;

Iн. тр. — номинальный ток первичной обмотки трансформатора, в цепь которого он и устанавливается.

Предохранитель — самый простой способ защитить трансформатор от превышения тока.

Ток срабатывания максимальной защиты при установке её с низшей стороны, выбирается в соответствии с величиной нагрузки, на которую рассчитан трансформатор. Конечно же, выбирая релейную защиту данного устройства, стоит учесть также пусковые кратковременные токи, которые возникают при запусках электрических вращающихся машин. Работа таких защит основана на трансформаторах тока, вот парочка самых распространённых схем подключения.

Здесь имеется два уровня (степени) отключения, один может быть отключением от перегрузов, а другой уже срабатывает как максимальная токовая отсечка, при значительном повышении тока в контролируемых цепях, в том числе и при К.З. Цифрой 6 обозначены измерительные приборы.

Ниже представлена более усовершенствованная и развёрнутая схема уже непосредственно с подключением реле в цепи катушек маслинных выключателей.

Защита печных трансформаторов

Работа печей связана с резким нарастанием и снижением тока, поэтому дифференциальную защиту здесь применять не рекомендуется, а только газовую и тепловую. Нагревательные элементы таких печей могут работать от пониженного напряжения от 220–660 Вольт. Чаще всего здесь применяются специальные электропечные трансформаторы. Конечно же, речь идёт от печах для плавки металла, а не для приготовления пищи. В них режимы плавки меняются как питающим напряжением, так и величиной тока дуги. Печные трансформаторы должны быть оборудованы защитой от перегрузок, а также при возникновении К. З. Защиту от перегрузок устанавливают на низкой стороне, а трансформаторы тока для мгновенного срабатывания на высокой стороне. При этом уставку реле настраивают таким образом, чтобы она не отключалась при нормальных эксплуатационных К. З, ведь они работают в таком режиме и при некоторых коротких замыкания отключение не должно происходить, а только лишь поднятие электродов.

В любом случае в итоге хочется отметить что от настройки и правильности срабатывания зависят последствия ненормальных режимов работы трансформатора, а значит и стоимость последующего ремонта.

Что такое дифференциальная защита

В целях обеспечения безопасности электроустановок и оборудования выполняются различные действия, одним из которых является дифференциальная защита. Ее отличает быстрота действия и абсолютная селективность, то есть способность точно выявлять неисправные сети или установки и быстро отключать их от нормально функционирующих участков. Данные устройства защищают трансформаторы и генераторы, электродвигатели, сборные шины, линии электропередач.

1. Принцип действия
2. Продольная дифференциальная защита
3. Поперечная дифференциальная защита
4. Дифференциальная защита генератора

Принцип действия

Основной функцией дифференциальной защиты является предотвращение межфазных и коротких замыканий в электрической аппаратуре и системах с глухозаземленной нейтралью. Она считается разновидностью релейной защиты и работает путем сравнения токовых величин и направлений тока по сторонам объекта.

В основе работы дифференциальной защиты лежит сравнение фазных токов, которые протекают через защищаемый участок сети или проходят через защищаемую аппаратуру. Сила тока измеряется на концах участков с помощью двух трансформаторов тока, соединенных вторичными цепями с токовым реле. В результате, на обмотку реле поступает разница токов каждого из трансформаторов. Таким образом, дифференциальная защита — это система срабатывания, основанная на разнице токов.

В обычном режиме работы происходит вычитание одного значения тока из другого. Идеальным результатом считается нулевое значение тока в обмотке токового реле. Если же на защищаемом участке возникает короткое замыкание, на обмотку реле поступает не разница, а сумма токов. Под их воздействием контакты реле замыкаются, отдавая команду отключить поврежденный участок.

В реальных условиях эксплуатации ток, протекающий через обмотку реле, всегда будет отличаться от нуля. Он известен как ток небаланса, а его наличие зависит от ряда факторов.

• Во-первых, оба трансформатора не идентичны и различаются между собой техническими характеристиками. Для уменьшения влияния данного фактора, изготовление трансформаторов тока, участвующих в системе дифференциальной защиты, происходит попарно, с подгонкой между собой еще на стадии изготовления. В качестве дополнительной меры у измерительного трансформатора изменяется количество витков, подгоняемое под коэффициент трансформации защищаемого устройства.
• Другой причиной появления тока небаланса может стать возникновение намагничивающего тока в обмотках защищаемого трансформатора. При нормальном рабочем режиме значение этого тока может составлять 5% от номинала. Ток намагничивания в некоторых случаях в несколько раз превышает номинальное значение, особенно во время переключения трансформатора с холостого хода на нагрузку и при других переходных процессах. С учетом этого фактора, ток срабатывания в реле устанавливается выше максимального значения тока намагничивания.
• Ток небаланса иногда появляется из-за неодинакового соединения обмоток, установленных на первичной и вторичной сторонах защищаемого трансформаторного устройства. В таких случаях вектор тока вторичной цепи смещается по отношению к току первичной цепи на 30 градусов. Отрегулировать и компенсировать эту разницу путем подбора витков на трансформаторе, практически невозможно. Данная проблема решается соединением обмоток: на стороне треугольника – звездой, а на стороне звезды – треугольником.

Современные устройства дифференциальной защиты на микропроцессорах способны самостоятельно учитывать эту разницу. Соединение вторичных обмоток измерительных трансформаторов осуществляется на обоих концах способом звезда, о чем указывается в настройках защитного устройства.

Продольная дифференциальная защита

В состав релейной защиты входят различные устройства, обеспечивающие надежную и безопасную работу трансформаторов, оборудования, линий электропередачи. Одной из ее разновидностей является продольная дифференциальная защита, которая в обязательном порядке используется с трансформаторами мощностью 6300 кВа и выше. Ее основная функция заключается в предупреждении аварий и выхода из строя оборудования, причиной которых могут стать многофазные замыкания на выводах и внутри обмоток.

Продольный вид защиты устанавливается и на трансформаторах, работающих параллельно, при мощности каждого из них 4000 кВа и более. Трансформаторные устройства с небольшой мощностью, не превышающей 1000 кВа, также оборудуются защитой, если отсутствует газовая защита. При этом, максимальная токовая защита имеет большую выдержку по времени, а токовая отсечка обладает низкой степенью чувствительности.

Аварийное отключение трансформатора с помощью дифференциальной продольной защиты осуществляется практически мгновенно, сразу же после возникновения неисправности.

Поперечная дифференциальная защита

Поперечная защита, работает также по принципу сравнивания токовых значений. Однако в отличие от продольной системы, установка трансформаторов тока выполняется не на концах защищаемого участка, а на отдельных линиях, подключенных к одному источнику питания. Это могут быть, например, параллельные кабельные линии, отходящие от общего выключателя.

При внешнем коротком замыкании поперечная дифференциальная защита его не сможет определить, поскольку разница значений силы тока на этих линиях будет нулевой. Если же короткое замыкание произойдет на одной из защищаемых линий, в этом случае разница токов будет иметь определенное значение, необходимое для срабатывания защиты. С помощью данной системы в основном выполняется дифференциальная защита линии электропередачи, проложенной по воздуху. В случае аварии выбирается и отключается только поврежденная линия.

В конструкцию системы входит токовое реле, выполняющее пусковую функцию, и включающееся также, как и в продольной защите с участков направления мощности. Оно включается на разницу токов в защищаемых линиях и в соответствии с напряжением шин на подстанции. Подача оперативного тока осуществляется на реле защиты путем последовательного соединения вспомогательных контактов, установленных на защищаемых линиях. За счет этого защита автоматически выводится из действия, когда отключается хотя-бы одна из линий. Таким образом, исключается не селективное действие защиты в случае внешнего короткого замыкания.

Дифференциальная защита генератора

В электрической сети иногда могут возникнуть межфазные короткие замыкания на участке от оборудования до трансформатора тока. Для предупреждения подобных ситуаций применяется дифференциальная токовая защита устройств, в том числе и генераторов. В основном используются продольные системы, отличающиеся абсолютной селективностью. Они наиболее эффективны для генераторов, обладающих средней и высокой мощностью. В состав защиты входят дифференциальные реле в количестве трех единиц.

При наличии заземления нейтрали генератора обеспечивается дифференциальная защита от коротких замыканий на землю. Однофазные короткие замыкания предупреждаются с помощью чувствительной защитной системы, при которой выполняется сравнение токов нулевой последовательности. Данные токи протекают с обеих сторон обмоток статора.

Для того чтобы исключить неправильное действие защиты при внешнем коротком замыкании, выполняется блокировка дифференциальной защитной системы. В первую очередь это касается больших токов, при которых возникает насыщение трансформаторов тока. Блокировка производится, когда один из максимальных токов фаз превышает свое установленное заданное значение. Защитные устройства срабатывают в тех случаях, когда появляется напряжение с нулевой последовательностью и определенной величиной. Дополнительно происходит контроль над величиной угла между токами нулевой последовательности сторон в обмотках статора. За счет этого значительно повышается селективность в случае внешнего однофазного короткого замыкания.

В некоторых случаях допускается применение поперечной дифференциальной защиты генератора. Таким образом, предупреждаются витковые замыкания в обмотке статора, когда имеются параллельные ветви статорных обмоток и существует возможность для сравнения токов в ветвях всех фаз. Дифференциальная защита генератора устанавливается отдельно для каждой фазы, поэтому реакция на межвитковые замыкания касается только своей фазы.

Дифференциальная защита трансформатора

Дифференциальный автоматический выключатель

Что такое дифференциальный ток

Токовая защита нулевой последовательности

УЗО или дифференциальный автомат: что выбрать и как отличить

Принцип действия дифференциальной защиты

Для обеспечения долговременной эксплуатации электрооборудования применяются разнообразные виды защит. Дифференциальная защита получила широкое распространение благодаря высокому быстродействию. Применяется в сетях с глухозаземленной нейтралью для безопасного функционирования линий электропередач, электродвигателей, сборных машин, трансформаторов, автотрансформаторов и генераторов от коротких замыканий, а также для домашнего использования.

• Виды и особенности работы
  • Продольная защита
  • Поперечная защита
• Преимущества и недостатки
• Применение в быту
• Повышение эффективности дифзащиты

Виды и особенности работы

Дифференциальная защита является одним из видов релейной защиты, которая отличается абсолютной селективностью и очень высокой скоростью срабатывания. Существуют такие виды дифзащиты: поперечная и продольная. Выбор соответствующей дифзащиты зависит напрямую от ситуации, а для того чтобы уметь безошибочно ее применять, необходимо знать, в каких случаях она применяется, принцип действия, а также основные недостатки и ограничения.

Продольная защита

Продольную дифзащиту необходимо устанавливать в роли основной для защиты мощных трансформаторов и автотрансформаторов.

Основные требования:

1. Одиночные трансформаторы и автотрансформаторы с мощностью от 6300 кВА.
2. Параллельно работающие трансформаторы и автотрансформаторы с мощностью от 4000 кВа.
3. Надежная и помехозащищенная линия связи между 2-мя трансформаторами.
4. Трансформаторы и автотрансформаторы с мощность от 1000 кВА (токовая отсечка не может добиться необходимой чувствительности при коротком замыкании на выводах с высоким напряжением, при этом максимальная защита должна быть не более 0,5 секунд).

Схема 1 — Продольная дифзащита трансформатора:

Принцип действия дифзащиты сводится к сравнению значений токов фаз, протекающиех по защищенным участкам соответствующих линий. Применяются трансформаторы тока, которые служат для измерения силы тока на защищенном участке цепи. Вторичные обмотки этих трансформаторов соединены с токовыми реле, в результате на обмотку реле попадает разница токов.

При нормальной работе разность значения токов в цепи токового реле будет равна нулю. Однако при коротком замыкании в обмотку реле поступит не разница, а сумма токов. Контакты реле замыкаются, и выдается команда на полное отключение поврежденного участка цепи.

Однако это все прекрасно работает только в теории. В реальном случае через обмотку токового реле будет протекать ток, который не равен нулю. Этот ток называется током небаланса.

Основные причины появления тока небаланса на обмотке токового реле:

1. Характеристики трансформаторов тока чаще имеют немного разные характеристики. На предприятии-изготовителе их выпускают попарно, предварительно проверяют и подгоняют их характеристики (изменение количества витков обмоток для соблюдения соответствия коэффициента трансформации трансформатора, который необходимо защитить).
2. Возникновение намагничивающего тока, который появляется в обмотках защищенного трансформатора. В нормальном режиме значение этого тока достигает до 5% от номинального . При холостом ходе трансформатора этот ток на непродолжительное время может превышать значение номинального в несколько раз.
3. Разные соединения первичной и вторичной обмоток трансформатора (звезда и треугольник). В этой интерпретации вектора токов в первичной и вторичной обмотках будут смещены на 30 градусов, что затруднит подбор количества витков. Это легко компенсировать с помощью соединения обмоток должным образом (на стороне звезды соединяют треугольником, а на стороне треугольника — звездой).

Необходимо учесть, что современные устройства, построенные на базе микропроцессоров, способны компенсировать самостоятельно и для этого нужно просто указать в настройках этого устройства.

Поперечная защита

Применяется только на высоковольтных линия. Поперечная дифференциальная защита выбирает и обесточивает одну поврежденную линию.

Она состоит из токового реле направления мощности, которое подключается, как и в продольной дифзащите, с соответствующего участка на разность токов.

Ток подается на реле через последовательно соединенные контакты для автоматического вывода защиты при отключении проблемной линии, во избежание ее действия при КЗ (коротком замыкании). Вращающий момент у реле направления мощности зависит напрямую от тока, напряжения, а также от угла между этими векторными величинами.

При коротком замыкании значение тока на одной из линий будет больше, чем на другой, и ток в реле будет иметь такое же направление, как и в первой линии. Следовательно, реле замкнет свой контакт (силы тока будет достаточно для притягивания сердечника), и дифзащита отключит линию с большим значением тока. То же самое произойдет и при повешении значения номинального тока во второй линии, но разомкнется уже другая контакторная группа.

Схема 2 — Поперечная дифзащита трансформатора

Принцип действия поперечной защиты примерно такой же, как и у продольной, но есть главное отличие: трансформаторы тока следует установить на концы отдельных линий, которые подключены к данному участку.

Преимущества и недостатки

Несмотря на широкое применение благодаря высокой скорости срабатывания, каждый из видов дифференциальных защит имеет свои плюсы и минусы.

Преимущества продольной дифзащиты:

1. Абсолютная селективность.
2. Возможность применения с другими видами защит.
3. Отлично подходит для линий электропередач (ЛЭП) небольшой длины.
4. Отключение аварийного участка сети без задержки.

К недостаткам продольной защиты можно отнести:

1. Снижается эффективность при проектировании длинных ЛЭП.
2. Необходимы устройства контроля за отказом вспомогательных проводов для корректировки дифзащиты.
3. Возникновение тока небаланса.
4. Высокая стоимость при использовании реле (реле с торможением).
5. Очень сложная реализация (дополнительно сооружаются линии связи для трансформаторов токов).

Преимущества поперечной дифзащиты:

1. Высокая селективность (100%).
2. Не оказывает влияние на работу других реле в схемах.
3. Мгновенное срабатывание.

Недостатки поперечной защиты:

1. Возрастает необходимость повторного запуска защиты при срабатывании.
2. Не применяется в виде основной и единственной защит.
3. Необходимо учитывать мертвые зоны, которых несколько.
4. Не может защитить концы линии и ошиновку подстанции.
5. Не может определить место короткого замыкания.
6. Не применяется для ЛЭП, где требуется отключить лишь поврежденные участки.
7. Не применяется с автоматическими выключателями.
8. Необходимо полностью отключать линию с повреждением.

Применение в быту

Эти виды защиты возможно применять для жилых зданий в сетях напряжением от 230 до 400 вольт, однако эти устройства называются дифаппаратами. Они бывают двух типов: дифференциальные автоматы и устройства защитного отключения. Принцип их действия основан на следствии из закона Кирхгофа (I закон), который подразумевает следующее правило: значения входящего и исходящего токов должны быть равны. Если образуется ток утечки, то величины не совпадают, и происходит отключение защищенного участка.

Основные причины возникновения тока утечки:

1. Прикосновение к частям аппаратуры, которая находится под напряжением человека или животных.
2. Пробои в изоляции линии проводки или аппаратуры.

В некоторых случаях автоматика (дифаппарат) срабатывает при отсутствии нагрузки (подключенных потребителей электроэнергии). Основная причина — неисправность аппарата или утечка тока в самой распределительной коробке. Однако если аппарат исправен, то в этом случае необходимо полное отключение всех автоматов после дифаппарата, и проверяются все элементы цепи на предмет пробоя на корпус. Для выбора дифзащиты необходимо учесть помещения и особенности электрических цепей, которые подлежат защите.

Дифзащита — оптимальный выбор для квартир с проводкой без заземления. Для обеспечения наибольшей эффективности необходимо ставить 3-уровневую защиту (несколько устройств на 10, 30 и100−300мА).

Для обеспечения техники безопасности ее необходимо проверять нажатием кнопки «Тест» не реже 2 раз в месяц, желательно это делать регулярно.

Дифавтоматы — более качественная защита, которая выполняет функции УЗО и выключателя. Если в жилом помещении имеется генератор, который получил широкое распространение, то для него также можно применить этот вид защиты. Схема включает в себя токовое реле, которое подключается к трансформатору тока. Реле необходимо установить на статоре между нулевыми точками, включенными звездой. При нормальной работе защита не срабатывает, но при возникновении межвиткового замыкания появляется разница магнитных потоков токового реле и защита срабатывает.

Дифзащиту можно также применять и для защиты от многофазных КЗ. Для этого необходимо приобрести специальный дифаппарат для многофазной защиты.

Повышение эффективности дифзащиты

Несмотря на огромный ряд преимуществ перед другими видами защит, дифзащита требует повышения эффективности ее срабатывания в аварийной ситуации при эксплуатации генераторов. Для этого необходимо соблюдать следующие правила:

1. Включение добавочных резисторов к измерительным токовым реле.
2. Минимизация апериодических величин и настройка отсечек для переходных токов небаланса.
3. Применение реле с задержкой времени срабатывания.

Таким образом, дифзащита широко применяется для обеспечения стабильной работы электрооборудования и ЛЭП, защиты от пожаров и возгораний, непредвиденных финансовых затрат, а также для сохранения жизни и здоровья человека.

Принцип действия продольной и поперечной токовой дифзащиты

Принцип действия продольной дифференциальной токовой защиты

Эта защита основана на сравнении токов в начале и конце защищаемого элемента. Для выполнения защиты линии на ее концах устанавливаются измерительные трансформаторы тока с одинаковыми коэффициентами трансформации.

Вторичные обмотки трансформаторов тока одноименных фаз и обмотка реле соединяются так, чтобы при коротком замыкании вне зоны, ограниченной измерительными трансформаторами, ток в реле отсутствовал, а при повреждении внутри зоны был равен току короткого замыкания.

Применяются две возможные схемы выполнения дифференциальной защиты: с циркулирующими токами и с уравновешенными напряжения. С циркулирующими токами: схема получается путем параллельного соединения вторичных обмоток трансформаторов тока ТАI, ТAII и обмотки реле тока КА. При этом ток в реле İ_р определяется с учетом принятых условных положительных направлений токов İ_1I и İ_1II по концам защищаемой линии Л.

С учетом положительных направлений в нормальном режиме, а также при внешних коротких замыканиях ток в реле равен геометрической разности вторичных токов:

При равенстве первичных токов İ_1I и İ_1II и отсутствии погрешностей измерительных трансформаторов вторичные токи İ_2I = İ_2II , поэтому ток в реле I_р = 0 и защита не срабатывает. В этом случае вторичные токи İ_2I и İ_2II циркулируют только по вспомогательным проводам, соединяющим вторичные обмотки трансформаторов тока.

При повреждении в зоне токи İ_1II и İ_2II при показанном условном положительном направлении становятся отрицательными, вследствие чего токи İ_2I и İ_2II в обмотке реле складываются: İр= İ_2I + İ_2II =İ_2к . При одностороннем питании один из токов, например İ_2II , равен нулю. При этом ток İ_2I не может замыкаться через вторичную обмотку второго трансформатора тока, так как трансформатор тока работает в режиме источника тока (сопротивление обмотки реле во много раз меньше внутреннего сопротивления трансформатора тока). Весь ток İ_2I проходит через реле. Таким образом, при коротком замыкании в зоне ток в реле İ_р определяется током İ_к в точке повреждения. При этом защита срабатывает, если I_Р> I_cp.

Следовательно, продольная дифференциальная защита действует при повреждениях в зоне и не реагирует на внешние короткие замыкания и токи нормальной работы, т.е. она обладает абсолютной селективностью. Эта принципиальная особенность дает возможность выполнять защиту без выдержки времени, а при выборке тока срабатывании — не учитывать токов нагрузки.

В действительности трансформаторы тока имеют погрешности. Поэтому, несмотря на равенство первичных токов, вторичные токи İ_2I и İ_2II при нормальной работе и внешних коротких замыканиях не одинаковы по абсолютному значению и не совпадают по фазе и в реле появляется ток, называемый током небаланса I_нб. Для исключения неправильной работы дифференциальной защиты ток срабатывания реле должен выбираться с учетом токов небаланса.

Поперечная дифференциальная токовая защита

Принцип действия защиты и выбор тока срабатывания.

Эта защита основана на сравнении токов одноименных фаз параллельных цепей с мало отличающимися параметрами. Для осуществления защиты используют трансформаторы тока с одинаковыми коэффициентами трансформации, установленные со стороны питающих шин А. Реле тока КА включается на разность токов двух одноименных фаз сдвоенной линии по схеме с циркулирующими токами. При принятом условном положительном направлении токов от шин в линию ток в реле İ_р = İ_2I– İ_2II . Поэтому, как и в продольной дифференциальной защите, при нормальной работе и внешних коротких замыканиях (за пределами сдвоенной линии в точке K₁) по обмотке реле проходит только ток небаланса.

Ток срабатывания реле тока выбирается по условию I_с.р = k_запI_{нб.рсч.max} при k_зап = 1,3. Максимальный расчетный ток небаланса для защиты линий с одинаковыми параметрами определяется по выражению :

Учитывая изложенное о возможных погрешностях трансформаторов тока и о апериодической составляющей, можно принять k_однk_ап =1,0.

При коротком замыкании на одной из линий равенство токов İ_2I и İ_2II нарушается, в реле появляется ток. Если İ_р = | İ_2I– İ_2II | > İ_c.p, то реле срабатывает и отключает выключатель Q линии.

Мертвая зона защиты.

При удалении точки короткого замыкания от места установки защиты ток в поврежденной линии уменьшается, а в неповрежденной возрастает, вследствие чего ток I_р в обмотке реле уменьшается так, что при повреждении вблизи шин противоположной подстанции, он становится меньше тока срабатывания. При этом защита отказывает в действии. Длина участка l_м.з , при повреждении в пределах которого защита не работает из-за недостаточного тока в реле, называется мертвой зоной поперечной дифференциальной токовой защиты.

Согласно требованиям, длина мертвой зоны не должна превышать l_м.з

Оценка защиты.

Защита по принципу действия не защищает сборки сдвоенной линии и шины подстанции, а в случае отключения одной из цепей должна выводиться из действия, так как ее ток срабатывания в общем случае оказывается не отстроенным от тока оставшейся в работе цепи и защита не имеет выдержки времени. Это, а также наличие мертвой зоны являются недостатком защиты, исключающим возможность ее применения в качестве единственной защиты сдвоенных линий.

Поперечная дифференциальная токовая защита не способна определить, на какой из параллельных цепей имеется повреждение, поэтому она не может быть использована для параллельных линии с выключателями на каждой из них, когда требуется и имеется возможность отключать только поврежденную линию. Такая возможность появляется и на сдвоенной линии, если разъединители в ее параллельных цепях снабжены приводами с дистанционным управлением. В этом случае действие защиты может быть согласовано с работой устройства АПВ линии. При повреждении любой параллельной цепи защита сначала отключает выключатель Q , после этого отключается разъединитель QS1 или QS2 поврежденной цепи, а затем выключатель включается.

47.Релейная защита генераторов от многофазных КЗ в обмотке статора.

Защита от многофазных кз в обмотке статора генератора

Для защиты генераторов небольшой мощности (Р_г<1,0 МВт) от междуфазных КЗ используется токовая отсечка без выдержки времени, устанавливаемая со стороны выводов генератора к сборным шинам.

Если чувствительность токовой отсечки оказывается недостаточной, то допускается устанавливать продольную дифференциальную за­щиту. Для одиночно работающих генераторов небольшой мощно­сти допускается использовать максимальную токовую защиту, ус­танавливаемую со стороны нейтрали. При отсутствии выводов от­дельных фаз со стороны нейтрали в качестве защиты от много­фазных коротких замыканий можно использовать минимальную защиту напряжения.

На генерато­рах мощностью Р_г более 1,0 МВт основной защитой от многофазных коротких замыканий является про­дольная дифференциальная защита.

Токовая отсечка без выдержки времени.

Ток срабатывания выбирается по двум условиям: 

1.                                                      ,

2. В эксплуатации возможны случаи качаний генераторов источника А относительно генераторов источника Б и выхода их из синхронизма. При этом по линии АБ могут проходить большие уравнительные токи. Отсечка в этом случае не должна действовать.

>=;

Выбирается ближайший больший ток срабатывания реле.

 — ток трехфазного КЗ генератора при повреждении на шинах.

Для токовой отсечки генератора рассчитывается коэффициент чувствительности. По двухфазному КЗ на генераторных шинах в минимальном режиме работы системы эле­ктроснабжения. Он должен быть >=2,0.

 

Максимальная токовая защита.

Выполняется двухфазной двухрелейной и двухфазной однорелейной

Ток срабатывания                 ,

где =1,5 … 1,7 — коэффициент самозапуска.

Выдержку времени защиты выбирают по ступен­чатому принципу, как и для МТЗ линий.

Коэф­фициент    чувствительности    рассчитывается по двухфазному КЗ на выводах генератора в минимальном режиме работы системы электроснабжения. Он должен быть >=1,5.

Схемы токовой отсечки и МТЗ аналогичны схемам защит линий.

Минимальная защита напряжения.

 

 

 

 

KV1—KV3 минимальные реле напряжения типа РН-54;

TV— трансформатору напряжения;

SF — автоматиче­ский выключатель. При отключении автоматическо­го выключателя защита вспомогательным контактом SF.1 выводится из действия.

Напряжение срабатывания защиты определя­ется по двум условиям:

1. Отстройка от режима самозапуска электродвигателей после отключения внешнего КЗ

где      k_отс=1,2 — коэффи­циент отстройки;

         k_B  = 1,25 — коэффициент возврата;

         k_сзп — коэффи­циент самозапуска.

 Приближенно можно принять Uс.з. » (0,6 … 0,7) U _{г. ном};

2.  Отстройка от понижения напряжения при потере возбуждения.

 

Uс.з. <= (0,5 … 0,6) U _{г. ном}

 

Второе условие учитывается только для турбогенераторы, которые могут самосинхронизироваться.

Выдержка времени берется больше максимального времени действия  защит предыдущих элементов:                                 .

 Коэф­фициент    чувствительности    рассчитывается по формуле

где  — междуфазное напряжение в месте установки защиты.

Он должен быть >=1,2.

 

Продольная дифференциальная защита.

Выполняется в виде двухфазном двухрелейном и трехфазном трехрелейном исполнении.

В двухфазном исполнении защита не может отключать двойные замыкания на землю, если одна точка КЗ находится в сети генераторно­го напряжения, а вторая — в фазе генератора, не имеющей транс­форматоров тока. В двухфазном двухрелейном виде допускается выполнять дифференциальную защиту генераторов мощностью до 30 МВт, но при от наличии защиты двойных замыканий на землю.

В схеме защиты используют различ­ные реле — реле прямого действия типа РТМ, реле КА1, КА2 кос­венного действия типа РТ-40, реле с промежуточным насыщающимся трансформатором тока типа РНТ. В ряде случаев для мощных генераторов применяют реле с торможением.

 

Схема продольной дифференциальной защиты с генератора с реле РТ-40.

 

 

Ток срабатывания продольной дифференциальной защиты

 = 1,3  – коэффициент отстройки;

Для определения  рассматривают два режима:

1) трехфазное короткое замыкание на шинах генераторного на­пряжения (при t = 0), при этом

,

2) асинхронный режим, при котором

,

где  — максимальный уравнительный ток;

=0,5 – коэффициент однотипности;

e=10% — максимаоьно возможная погрешность трансформатора тока.

– коэффициент апериодичности.

 =1,5…2 – для реле типа РТМ и реле тока с до­бавочным резистором,

 = 1,0… 1,3 — для реле типа РНТ.

Принимается большее из двух найденных значений тока небаланса.

 

Для уменьшения :

1)    берут однотипные трансформаторы тока с мало отличающимися характе­ристиками намагничивания.

2)    Сопротивления плеч защиты выравни­вают подбором сечения соединительных проводов.

3)    По­следовательно с реле тока типа РТ-40 включают добавочные резисторы сопро­тивлением R = 5… 10Ом или применяют реле типа РНТ.

Ток срабатывания защиты не дол­жен превышать 0,6I_г._ном. Для генераторов мощностью до 30 МВт с косвенным охлаждением допускается выполнять защиту с то­ком срабатывания (1,3… 1,4) I_г._ном.

В дифференциальной за­щите генератора расчетные вторичные токи по концам защищае­мой зоны одинаковы, поэтому при использовании реле РНТ уравнительные обмотки не исполь­зуются. Расчет сводится к определению числа витков рабочей об­мотки:

,

где F_с.р=100А — МДС срабатывания реле.

Коэф­фициент    чувствительности    рассчитывается по двухфазному КЗ на выводах генератора в минимальном режиме работы системы электроснабжения.

Минимальный ток  находят для двух возможных режи­мов:

— одиночно работающего генератора, когда ток к месту по­вреждения идет только от генератора;

— включения генератора в сеть методом самосинхронизации, когда к месту повреждения ток подходит только из сети.  Для наименьшего тока КЗ Kч должен быть >=2,0.

 

 

Дифференциальная защита генератора — Защита генератора с помощью дифференциальных реле

Дифференциальное реле — это реле защиты энергосистемы, которое срабатывает, когда разность фаз двух или более одинаковых электрических величин превышает предварительно определенное значение. В этой статье вы познакомитесь с дифференциальной защитой генераторов переменного тока.

Предположим, мы должны были измерить величину тока на обоих концах каждой фазной обмотки трехфазного генератора, как показано на следующей диаграмме:

Как и большинство крупных генераторов энергии, этот блок подводит оба вывода каждой фазной обмотки к внешним точкам, так что они могут быть подключены по схеме звезды или треугольника по желанию.В данном случае обмотки генератора соединены звездой. Пока мы измеряем ток, входящий и выходящий из каждой обмотки индивидуально, не имеет большого значения, соединены ли эти обмотки генератора звездой или треугольником.

Если схема в точности такая, как показано выше, величина тока на входе и выходе каждой фазной обмотки должна быть одинаковой в соответствии с законом Кирхгофа о токах. То есть:

IA1 = IA2 IB1 = IB2 IC1 = IC2

Предположим теперь, что один из витков в обмотке фазы «C» должен был случайно коснуться металлического каркаса генератора, например, что могло произойти в результате повреждения изоляции.Это замыкание на землю вызовет третий путь тока в поврежденной обмотке. IC1 и IC2 теперь будут разбалансированы на величину, равную току повреждения IF:

Другой отказ, обнаруживаемый по закону тока Кирхгофа, — это межфазное замыкание обмотки, когда ток течет от одной обмотки к другой. В этом примере короткое замыкание между фазами B и C в генераторе нарушает баланс входящих и исходящих токов для обеих фаз:

Следует отметить, что величина замыкания на землю или тока замыкания между обмотками может быть недостаточно большой, чтобы создать угрозу перегрузки по току для генератора, но само наличие дисбаланса тока в любой фазе доказывает, что обмотка исправна. поврежден.Другими словами, это тип отказа системы, который не обязательно обнаруживается реле максимального тока (50/51), и поэтому он должен быть обнаружен другими средствами.

Тип реле, предназначенный для этой задачи, называется реле дифференциального тока. Цифровой код ANSI / IEEE для дифференциальной защиты — 87. Существуют также реле дифференциального напряжения с тем же обозначением «87» ANSI / IEEE, поэтому при упоминании «87» необходимо указывать, является ли рассматриваемая дифференциальная величина напряжением или током. реле.

Простая форма дифференциальной токовой защиты для этого генератора может быть реализована путем подключения трансформаторов тока с обеих сторон каждой обмотки к рабочим катушкам электромеханического реле, подобного этому. Для простоты будет показана защита только одной фазной обмотки (C) генератора. Практическая система реле защиты от дифференциального тока будет контролировать ток через все шесть проводов статора на генераторе, сравнивая токи на входе и выходе каждой фазы:

Если первичные токи ТТ IC1p и IC2p равны и коэффициенты ТТ равны, вторичные токи ТТ IC1s и IC2s также будут равны.В результате ток через рабочую катушку (OC) дифференциального реле будет равен нулю 46.

Если, однако, замыкание на землю или соседнюю обмотку должно было развиться где-либо в обмотке статора «C» генератора, первичные токи двух трансформаторов тока станут неравными, вызывая неравные вторичные токи, тем самым вызывая значительный ток. протекать через управляющую катушку дифференциального реле (OC). Если этого тока достаточно, чтобы вызвать срабатывание дифференциального реле, реле пошлет сигнал, дающий команду автоматическому выключателю генератора на отключение.

Даже если значение срабатывания реле смещено во избежание ненужного отключения, все же возможно, что большой фазный ток, требуемый от генератора, может вызвать срабатывание дифференциального реле из-за невозможности точного согласования между двумя фазными токами «C». трансформаторы. Любое несоответствие между этими двумя трансформаторами тока приведет к неравенству вторичных токов, которые будут увеличиваться по мере увеличения величины фазного тока. Большие пусковые токи с высоким содержанием гармоник47, которые иногда возникают при первоначальном включении большого силового трансформатора, также могут вызывать ложные срабатывания в этой простой форме дифференциальной защиты.Мы не хотим, чтобы это дифференциальное реле срабатывало при каких-либо условиях, кроме внутренней неисправности генератора в его фазной обмотке, поэтому необходима модификация, чтобы обеспечить другую рабочую характеристику.

Если мы модифицируем реле так, чтобы оно имело три катушки, одна для перемещения его механизма в направлении срабатывания, а две для помощи «сдерживать» его механизм (работая для удержания механизма в его нормальном рабочем положении), мы можем соединить эти катушки таким образом. способ, которым две удерживающие катушки 48 (RC) возбуждаются двумя вторичными токами ТТ, в то время как рабочая катушка видит только разницу между двумя вторичными токами ТТ.Мы называем эту схему дифференциальным реле с ограничениями, а прежнюю (более простую) конструкцию — дифференциальным реле без ограничений:

Общая характеристика реле с ограничением дифференциала — срабатывание на основе дифференциального тока, превышающего установленный процент фазного тока. На этой фотографии показаны три дифференциальных реле, используемых для защиты обмоток трехфазного генератора газотурбинной электростанции. Обратите внимание, как требуется одно реле дифференциального тока для защиты каждой из трех фаз генератора:

Современные цифровые дифференциальные реле обычно воспринимают сигналы ТТ от всех трех фаз, обеспечивая защиту в одном блоке, монтируемом на панели.Цифровые реле защиты предлагают гораздо более сложные подходы к проблеме ложных срабатываний, основанные на несоответствии между парами трансформаторов тока и / или гармоническими токами. На следующем графике показана характеристика реле защиты трансформатора модели 745 компании General Electric, обеспечивающего защиту от дифференциального тока:

Пользователь может регулировать не только значение срабатывания, но также наклон каждого сегмента линии на графике, высоту ступеньки «точки изгиба» и т. Д.Обратите внимание на то, что термин «ограничение» все еще используется в конфигурации цифровых реле, даже несмотря на то, что он возник в конструкциях электромеханических реле.

---

Текст статьи из Lessons In Industrial Instrumentation Тони Р. Купхальдта — в соответствии с условиями Международной общественной лицензии Creative Commons Attribution 4.0

срабатываний дифференциальной защиты генератора помех в ситуациях реального времени.

Срабатывания дифференциальной защиты генератора помех в ситуациях реального времени.

Детали

Автор Стефанос Спанопулос, МИЭТ

Функция дифференциальной защиты реле генератора использует разницу между током на входе и выходе из генератора для обнаружения внутренних неисправностей в обмотке генератора.

Чувствительность обычно может быть установлена ​​в пределах 5-10% от тока полной нагрузки генератора, в то время как операция является мгновенной и отключает возбуждение, генератор CB, а также турбину.

При КЗ за пределами защищаемой зоны сквозной ток КЗ может быть большим, но правильная работа дифференциала означает, что он не должен работать в таких случаях. Под сквозным током мы понимаем ток, протекающий через трансформаторы тока генератора и обмотку генератора, и он питает внешнюю неисправность.
В этом отчете мы пытаемся исследовать два случая, когда дифференциальная защита сработала из-за внешних высоких сквозных токов, и пытаемся дать им объяснение.

В этом случае генератор подключается к системе через повышающий трансформатор генератора. Генератор напрямую подключен к трансформатору, а выключатель генератора расположен на стороне ВН трансформатора. В этом случае настраивается дифференциальная защита для защиты блока генератор-трансформатор, поэтому она известна как дифференциальная защита блока.

На рисунке ниже мы можем видеть входы ТТ и выходы отключения для конфигурации дифференциальной защиты блока.

В условиях нормальной нагрузки генератор вырабатывает ток полной нагрузки, который протекает через CT1, CT2, а также через высоковольтный выключатель.
Предполагая нагрузку с запаздывающим коэффициентом мощности, нагруженный генератор должен подавать в систему положительные МВт и Мвары.
Когда выполняется тест сброса нагрузки, выключатель размыкается вручную под нагрузкой, чтобы можно было проверить реакцию частоты вращения турбины и напряжения генератора.
Ожидаемый ответ — увеличение скорости турбины из-за внезапной остановки передачи активной мощности, а также выброс напряжения из-за прекращения передачи реактивной мощности в систему.

Эта ситуация может привести к срабатыванию реле защиты генератора при повышении частоты или перенапряжения соответственно. Затем можно настроить регулятор скорости турбины и АРН, чтобы избежать таких отключений во время сброса нагрузки.

Во время такой ситуации перенапряжения мы испытали срабатывание блокировки дифференциальной защиты. Записи о неисправностях в реле во время отключения показали нулевой ток, измеренный на стороне высокого напряжения CT2, что является нормальным после ручного размыкания выключателя, но в CT1 были измерены токи величиной 12% FLC, что привело к срабатыванию дифференциальной функции. .

Особенностью этого сайта было то, что напряжение генератора было установлено слишком высоким для достижения запаздывающего коэффициента мощности менее 0,8. заставляя напряжение холостого хода достигать уровней 118-120% от номинала во время сброса нагрузки.

Что касается тока возбуждения, обеспечиваемого возбудителем, генератору требуется ток 1 мкЕ на FSNL, тогда как при нагрузке ток возбуждения будет в пределах 2–3 мкЕ. Следовательно, необходимо немедленно потерять избыток тока возбуждения, чтобы избежать отключения.

Наше объяснение состоит в том, что при размыкании выключателя CT2 немедленно прекращает подачу тока, но CT1 несет ток намагничивания дельта-обмотки трансформатора 11 кВ. Поскольку генератор теперь не может выдавать ни мегаватт, ни мегавар, напряжение на клеммах повышается еще выше, трансформатор перегорает и ток намагничивания увеличивается. Следовательно, срабатывает дифференциальная защита.

Повышенное напряжение промышленной частоты вызывает как увеличение нагрузки на изоляцию, так и пропорциональное увеличение рабочего потока.Последний эффект вызывает увеличение потерь в стали и непропорционально большое увеличение тока намагничивания (PRAG ’87, стр.279).

Основываясь на данных производителей силовых трансформаторов, ток намагничивания на фазу в первичной цепи с In = 1000 А относительно вторичного напряжения для трансформатора среднего размера 11 кВ / 30 составляет:

Обрыв цепи Напряжение	Намагничивание Ток (% Io / In)	Намагничивание Ток (А)
9900кВ	0.09	0,9
11000 кВ	0,15	1,5
12100 кВ	0,44	4,4

Точка перегиба на кривой намагничивания определяется как точка, в которой повышение напряжения на 10% вызовет увеличение тока намагничивания на 50%. Таким образом, из приведенной выше таблицы мы можем определить, что сторона низкого напряжения генераторного трансформатора предназначена для работы вблизи точки перегиба на кривой намагничивания.Следовательно, могут возникнуть большие токи намагничивания, когда он входит в нелинейную область из-за очень высоких напряжений. В этом случае ток намагничивания должен был быть выше 100 А первичной обмотки на фазу, чтобы сработала дифференциальная защита. Это в 20 раз больше тока при 110% номинального напряжения, которое уже выше точки перегиба на кривой. Выброс напряжения, зарегистрированный во время сброса нагрузки, достиг значения 118–120%, что объясняет это резкое увеличение тока.

Решением проблемы было увеличение отклика АРН для предотвращения чрезмерного выброса напряжения.Это решение немедленно устранило корень проблемы, и никаких других мер не потребовалось.

В этом разделе мы сообщаем о другом случае, когда дифференциальная защита генератора сработала неправильно из-за внешних условий за пределами своей защищенной зоны. Защищенной зоной был только генератор, без подключенного трансформатора генератора.

В этом случае причина, по-видимому, связана с запуском, а иногда и с остановкой высоковольтного двигателя переменного тока. Двигатель напрямую подключается к местной шине 10 кВ, к которой также подключен генератор меньшего размера.Также постоянно присутствует постоянное, но явно слабое соединение с сетью.

Сообщенные об отключениях были неожиданными, но записи о неисправностях реле генератора подтвердили дифференциальные токи, измеренные в разных случаях. Характерной чертой всех случаев было то, что токи присутствовали только в двух из трех фаз в любой момент времени, меняясь от одного повреждения к другому.

Дифференциальные уровни отключения во всех зарегистрированных неисправностях, кроме одной, были немного выше значений отключения, что указывает на то, что отключение происходит независимо от условий нагрузки генератора.Тем не менее, в одной записи о неисправности измеренные дифференциальные токи составляли до 70% от тока полной нагрузки при полной нагрузке генератора в это время. Предполагается, что это сработало во время остановки двигателя.
Высокая составляющая постоянного тока, присутствующая в пусковом токе, может быть объяснением этих отключений и, возможно, насыщения ТТ. Причина до сих пор неясна, и для вынесения суждения требуется дополнительная информация. Для сбора дополнительных данных могут потребоваться испытания и измерения на месте.

Дифференциальная защита со смещением генератора и трансформатора

Дифференциальная защита со смещением генератора и трансформатора:

В системе передачи высокого напряжения шины находятся под очень высоким напряжением, чем генераторы.Генераторы напрямую подключены к повышающему трансформатору, к которому они подключены, вместе с блоком трансформатора генератора. Защита такого агрегата обеспечивается схемой дифференциальной защиты по принципу циркулирующего тока. Обеспечивая защиту такого устройства, необходимо учитывать фазовый сдвиг и преобразование тока в повышающем трансформаторе.
[wp_ad_camp_1]
На рисунке на следующей странице показана схема дифференциальной защиты со смещением, используемая для блока трансформатора генератора.В зону такой схемы входят обмотки статора, повышающий трансформатор и промежуточные соединения.

Дифференциальная защита со смещением генератора и трансформатора
[wp_ad_camp_1]
Трансформатор — треугольник-звезда, поэтому трансформаторы тока на стороне высокого напряжения подключены треугольником, а на стороне генератора — звездой. Это устраняет смещение между линейными токами, создаваемое соединенной треугольником первичной обмоткой трансформатора. При отсутствии неисправности вторичные токи трансформатора тока, подключенного на стороне генератора, равны токам в управляющих проводах от вторичных обмоток трансформаторов тока, соединенных треугольником, на вторичной обмотке главного трансформатора.При возникновении неисправности по контрольным проводам проходит дифференциальный ток для срабатывания процентного дифференциального реле.
Для защиты от замыканий на землю реле замыкания на землю вставлено во вторичную обмотку главных повышающих трансформаторов, как показано на рисунке. В таком случае дифференциальная защита действует как резервная защита от ограниченной защиты от замыканий на землю. В эту общую схему дифференциальной защиты не входит блочный трансформатор, поскольку для него предусмотрена отдельная дифференциальная схема.

НЕИСПРАВНОСТЬ ФАЗЫ

• Фазовые замыкания без земли встречаются реже. Они могут возникать на концевой части катушек статора или в пазах, если обмотка включает две стороны катушки в одном пазу. В последнем случае короткое время произойдет с замыканием на землю.
• Ток замыкания фазы не контролируется методом заземления нейтральной точки.

ПЕРЕХОДНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ

• Межвитковые неисправности тоже необычны, но небезызвестны
• Наибольшую опасность, возникающую из-за неспособности быстро устранить межвитковые замыкания, является пожар.Большая часть изоляции легко воспламеняется

Предыдущая статьяМерц Прайс Дифференциальная защита для генераторовСледующая статьяКак считать и определить номер подшипника

Lucas Nülle — реле дифференциальной защиты трансформатора / генератора с максимальной токовой защитой

Учебный пульт с цифровой трехфазной дифференциальной защитой по току и временной защитой от сверхтоков для машин и трансформаторов (защищаемый объект).Уведомления о неисправностях и рабочее состояние отображаются светодиодами и отображаются на дисплее.

Функции токовой дифференциальной и максимальной токовой защиты

Настраиваемые задержки срабатывания
Настраиваемые характеристики срабатывания
Настраиваемые пределы срабатывания с независимой выдержкой времени

• Дифференциальная защита по току (Id)
• Стабилизирующая токовая защита (Is)

Настраиваемый коэффициент преобразователя
Настраиваемая векторная группа
Защита / подавление пускового тока трансформатора
Отдельные регулируемые коэффициенты преобразователя для высоковольтной и низковольтной сторон трансформатора / машины, подлежащей защите

Функции контроля и защиты:

• Дифференциальная защита трансформатора (для 2 обмоток), Id, кривая с калибровкой нулевой точки и тремя настройками градиента, плюс нестабилизированный сильноточный дифференциальный каскад IdH, стабилизация с помощью 2-й, 4-й и 5-й гармоник (ANSI 87T)
• Дифференциальная защита по току земли, IdE, кривая аналогична 87T (ANSI 87TN)
• Защита от перегрузки по току / короткого замыкания (ненаправленная) (ANSI 50P / 51P)
• I2>, асимметричная защита нагрузки с оценкой токов обратной последовательности (ANSI 46)
• ThA, защита от перегрузки с тепловизором и отдельными настройками для сигнализации и отключения (ANSI 49T)
• Ih3 / In, обнаружение броска тока перегрузки по току — защита от короткого замыкания (ANSI броски тока)
• IE, максимальная токовая защита / защита от короткого замыкания (ненаправленная) (ANSI 50N / 51N)
• Защита от отказа автоматического выключателя (ANSI 50BF)
• Контроль цепи отключения (ANSI 74TC)
• Контроль трансформатора тока (ANSI 60L)

Входы и выходы: 4-мм безопасные гнезда:

• 6 цифровых входов
• 5 реле сигнализации (250 В перем. Тока, 2 A)

Управление и отображение:

• ЖК-дисплей со светодиодной подсветкой, разрешение 128 x 64 пикселя
• 14 Двухцветных светодиодных индикаторов с произвольной настройкой
• 8 Программные клавиши для управления и настройки параметров

Технические данные:

• Номинальный ток: I _N = 1 A
• Номинальное напряжение: U _N = 400 В
• Номинальная частота: 50-60 Гц
• Интерфейсы: USB, Modbus TCP / IP
• Размеры: 297 x 456 x 250 мм (В x Ш x Г)
• Вес: 7 кг

Новый подход к адаптивной координации между общей дифференциальной защитой блока генератор-трансформатор и кривыми характеристик генератора

https: // doi.org / 10.1016 / j.ijepes.2019.105788Получить права и контент

Основные моменты

•

В этом документе представлен новый адаптивный алгоритм для повышения надежности общей функции дифференциальной защиты блока генератор-трансформатор (реле 87O).

•

Представленный алгоритм различает внутренние ошибки и нарушения в системе на основе согласования между кривой дифференциальной токовой защиты и кривыми характеристик генератора.

•

Кривые производительности генератора разделены на четыре рабочих региона, каждая из которых имеет разные настройки дифференциальной характеристики с двойным наклоном. Четыре рабочих региона — это нормальная нагрузка и внутренняя неисправность с высоким сопротивлением; тяжелые внешние и внутренние неисправности; сброс нагрузки и синхронизация; и при работе в режиме возбуждения без неисправностей соответственно.

•

Основная суть разделения этих областей заключается в повышении уставки характеристики как при внешнем отказе, так и при сбросе нагрузки и синхронизации.

Реферат

В данной статье представлен новый метод повышения надежности общей дифференциальной защиты блока генератор-трансформатор с использованием диаграмм характеристик. Основная цель предлагаемого метода — предотвращение ложных срабатываний как при сильных внешних твердых замыканиях, связанных на стороне высокого напряжения повышающего трансформатора генератора (GSUT), так и на стороне низкого напряжения блока вспомогательных трансформаторов (UAT), сброс нагрузки либо сброс нагрузки дома, либо сброс нулевой нагрузки. , и синхронизация.Кроме того, предлагаемый метод одновременно обнаруживает обе неисправности на стороне низкого напряжения UAT, где ток короткого замыкания очень мал и близок к нормальному току нагрузки по сравнению с мощностью генератора, и замыкания на одну линию на землю на стороне низкого напряжения GSUT (клемма генератора). благодаря соединению треугольником трансформатора, которое изолирует компонент нулевой последовательности от сети. Представленный метод основан на использовании адаптивной настройки (три выбранных уставки) для общей дифференциальной защиты блока генератор-трансформатор для повышения уставки характеристики при внешнем повреждении, сбросе нагрузки и синхронизации и уменьшении уставки характеристики при внутреннем высокоимпедансном повреждении.Подходящая настройка выбирается в соответствии с расположением рабочей точки генератора внутри кривых характеристик генератора. Кривые мощности генератора разделены на четыре рабочих региона, каждая из которых имеет различные настройки дифференциальной характеристики, имеющие двойную скорость изменения дифференциального тока. Четыре рабочих региона — это нормальная нагрузка и внутренняя неисправность с высоким сопротивлением; тяжелые внешние и внутренние неисправности; сброс нагрузки и синхронизация; и при работе в режиме возбуждения без неисправностей соответственно.Реальное динамическое моделирование электростанции было проведено с помощью программного обеспечения ATP / EMTP для большого синхронного генератора с приводом от паровой турбины. Исследуются обширные примеры моделирования внутренних неисправностей и нарушений в системе, а также практические записанные сигналы.

Ключевые слова

Дифференциальная защита

Синхронный генератор

Защита генератора

Кривые мощности генератора

Силовой трансформатор

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2019 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Система дифференциальной защиты генератора — Msrblog

Обзор дифференциального реле:

Хотя перегрузка по току, напряжение, расстояние и направленность являются мощными методами, все они предполагают некоторый компромисс между цели надежности, безопасности, скорости, избирательности и экономичности. Дифференциальная защита бывает разной. Это в высшей степени простое, безопасное по своей сути, высоконадежное, быстрое и достаточно экономичное.В результате дифференциальная защита является наиболее важным понятием защиты. Эта концепция является прямым продолжением действующего закона Кирхгофа — сумма всех токов в области должна быть равна нулю. Трансформаторы тока размещаются на каждом электрическом выводе защищаемой зоны и соединяются вместе, как указано в пределах зоны. Для внешних КЗ, когда ток КЗ проходит через оба ТТ с одинаковым коэффициентом.

Зона, ток циркулирует во вторичной обмотке трансформатора тока, не проходя через реле.Если неисправность является внутренней по отношению к зоне, то токи, вводимые во вторичную обмотку трансформатора тока, противостоят друг другу и вынуждены протекать через реле. Основы дифференциального применения включают:

• ТТ на каждом силовом подключении к защищаемой зоне
• Все ТТ имеют одинаковый номинал
• Тщательное внимание, чтобы обеспечить правильные соединения ТТ
• Дифференциальная защита является основной защитой: она не может обеспечить резервную защиту для удаленных зон [Ссылка-1]

Введение:

Синхронный генератор — важнейший элемент энергосистемы.В генераторах действительно возникают короткие замыкания и аномальные электрические условия. Во многих случаях повреждение оборудования в результате этих событий можно уменьшить или предотвратить с помощью надлежащей защиты генератора. Генераторы, в отличие от некоторых других компонентов энергосистемы, нуждаются в защите не только от коротких замыканий, но и от ненормальных условий эксплуатации.

Примерами таких ненормальных условий являются перегрузка, перевозбуждение, перенапряжение и потеря поля, несимметричные токи, обратная мощность и аномальная частота.В таких условиях повреждение или полный отказ могут произойти в течение нескольких секунд, что потребует автоматического обнаружения и отключения. Все сбои, связанные с синхронными генераторами, можно классифицировать как нарушения изоляции или ненормальные условия работы. Нарушение изоляции обмотки статора приведет к межвитковому замыканию, фазовому замыканию или замыканию на землю, но чаще всего к последнему, поскольку большинство нарушений изоляции в конечном итоге приводит к прямому контакту обмотки с сердечником.Дифференциальные реле, в частности цифровые, используются для обнаружения неисправностей статора генераторов.

Электроэнергетические предприятия и промышленные предприятия традиционно используют электромеханические и твердотельные реле для защиты синхронных генераторов [3]. С появлением цифровых технологий исследователи и конструкторы добились значительного прогресса в разработке систем защиты, основанных на цифровых и микропроцессорных технологиях [4], [5]. Предложено несколько микропроцессорных алгоритмов обнаружения неисправностей обмотки статора.

[Ссылка-2]

Теория

Дифференциальная защита сравнивает два (или более) тока для определения места повреждения; что фактически делает текущую защиту. По сравнению с другими типами защиты, дифференциальная токовая защита обладает абсолютной избирательностью в том смысле, что она работает грамотно только в тех случаях, когда повреждение находится в пределах защищаемой зоны, и не срабатывает вообще, если повреждение находится вне зоны защиты. свою зону. Зона дифференциального реле ограничена частью электрической цепи между трансформаторами тока (ТТ), к которой подключено реле.Благодаря такой высокой селективности защиты нет необходимости активировать задержку срабатывания реле, поэтому все дифференциальные реле высокоскоростные. При этом отличительными чертами дифференциальной защиты являются исключительно высокая селективность и высокая скорость работы.

Дифференциальная защита электрогенератора делится на продольную защиту и поперечную защиту. Первый относится к защите продольных участков одиночных линий (поэтому, конечно, он называется «продольным»), а второй — к защите параллельных линий (сравнивая токи в этих параллельных линиях).

Продольная дифференциальная защита работает по принципу сравнения магнитного замираний и фаз токов, входящих и выходящих из защищаемого участка цепи или элемента. Для обеспечения дифференциальной защиты два трансформатора тока (CT1 и CT2) с одинаковыми коэффициентами трансформации вставляются в цепь на обоих концах защищаемого элемента схемы. Эти C-Ts имеют вторичные соединения, соединенные соединительными выводами, как показано для одной фазы на Рисунке 4. 1.

[Reference-3]

Дифференциальное реле Реле устроено таким образом, что его вторичные обмотки параллельны (соединительные провода трансформаторов тока) с сохранением правильной полярности.Эта схема, основанная на циркуляции токов, была впервые установлена ​​в конце 19 века Мерцем и Прайсом и получила название «дифференциальная схема Мерца-Прайса». Этот фундаментальный принцип лег в основу многих высокоразвитых защитных устройств. Если вторичные токи ТТ CT ₁ и CT ₂ обозначены, соответственно, I ₁ и I ₂ , а положительное направление тока в реле принимается за направление тока I ₁ , при нормальных рабочих условиях на линии AB (здесь и далее векторные значения):

I _REAL = I ₁ -I ₂

Это соотношение действительно в силу того, что Импеданс обмотки реле (обычно реле тока) значительно меньше, чем у вторичных обмоток трансформатора тока, и, следовательно, можно считать, что вторичные токи протекают через соединительные провода и замыкают свой контур через обмотку реле.В идеальном случае при нормальных условиях эксплуатации и в случае внешних коротких замыканий (вне зоны защиты) вторичные токи ТТ CT ₁ и CT ₂ будут равными по величине и противоположными направлениями. Из-за этого ток не будет течь в цепи дифференциального реле или:

В реальной цепи ток несимметрии будет течь в цепи реле из-за неодинаковой величины токов трансформаторов тока при одном и том же первичном токе.Более подробно этот вопрос будет рассмотрен ниже. Когда короткое замыкание происходит в зоне защиты и питание поступает с одного конца (Рисунок 1.b), по цепи реле проходит ток:

[ Ссылка-4]

Реле затем срабатывают для передачи импульс на отключение автоматического выключателя на стороне питания. Когда короткое замыкание происходит в зоне защиты и питание подается с обоих концов (рисунок 1.c), сумма вторичных токов протекает через реле,

Рисунок: Трехфазная версия схемы дифференциала защита статора генератора с помощью высокоомных дифференциальных реле.а) защита от замыканий на землю и фазы; (b) Ограниченная защита от замыканий на землю.

Эти токи обычно различаются по величине. В этом случае реле передает импульсы для отключения автоматических выключателей на обоих концах поврежденной линии.

Рассматриваемая здесь дифференциальная схема называется «цепью циркулирующего тока» из-за того, что ток непрерывно циркулирует в соединительных выводах этой цепи. Если две идентичные линии электропередачи проходят параллельно от одной подстанции к другой и соединены

с шинами с помощью общего автоматического выключателя, общая защита устанавливается для обеих линий и отключает автоматический выключатель при коротком замыкании на любой из них. одна из строк.Для защиты двух параллельных высоковольтных линий широкого применения реализована защита от поперечного дифференциального тока, основанная на сравнении величины и фазы токов в параллельных линиях (рисунок 2). Как уже было сказано выше, дифференциальная защита применяется не только (или защита сегментов линий, но и для защиты таких важных компонентов системы, как трансформаторы, реакторы, генераторы, распределительные устройства, силовые двигатели и т. Д.) (Рисунок 3.)

[ Ссылка-5]

Дифференциальная защита электрогенератора

Дифференциальная защита — очень надежный метод защиты генераторов, трансформаторов, шин и линий электропередачи от воздействия внутренних неисправностей.Реле, работа которых зависит от превышения тока, менее чувствительны, поскольку они не могут правильно отличить условия нагрузки от условий незначительной неисправности. Чтобы преодолеть эту трудность, используются дифференциальные реле.

Рисунок: Нормальная дифференциальная защита и процентное дифференциальное реле.

Дифференциальное реле — это реле, которое срабатывает, когда разность фаз двух или более одинаковых электрических величин превышает заданное значение.Таким образом, дифференциальное реле тока — это реле, которое сравнивает ток, входящий в секцию системы, с током, выходящим из секции.

В нормальных рабочих условиях два тока равны, но как только возникает неисправность, это условие больше не применяется. Разница между входящим и выходящим токами проходит через рабочую катушку реле. Если эта разница равна или больше, чем значение срабатывания, реле сработает и откроет автоматический выключатель и изолирует неисправную секцию.

Любой тип реле при определенном подключении можно заставить работать как дифференциальное реле. Это не конструкция реле, а способ включения реле в цепь, что делает его дифференциальным реле.

В схеме дифференциальной защиты на приведенном выше рисунке сравниваются токи на обеих сторонах оборудования. На рисунке показано подключение только для одной фазы, но подобное подключение обычно используется на каждой фазе защищаемого оборудования. В нормальных условиях или при КЗ за пределами защищаемой зоны ток I ₁ равен току I ₂ .Следовательно, токи во вторичной обмотке трансформаторов тока также равны, т.е. i ₁ = i ₂ , и ток через реле тока не протекает.

Если повреждение происходит внутри защищаемой зоны, токи I ₁ и I ₂ больше не равны, поэтому i ₁ и i ₂ не равны и через реле тока протекает ток .

[Ссылка-6]

Процентные дифференциальные реле

Недостатком дифференциальной защиты по току является то, что трансформаторы тока должны быть идентичными; в противном случае через реле тока будет протекать ток при неисправностях за пределами защищаемой зоны или даже при нормальных условиях.Чувствительность к дифференциальному току из-за ошибок трансформатора тока снижается с помощью процентных дифференциальных реле.

В процентных дифференциальных реле ток от каждого трансформатора тока протекает через ограничительную катушку. Назначение удерживающей катушки — предотвратить нежелательное срабатывание реле из-за ошибок трансформатора тока. Рабочий ток катушки | i ₁ — i ₂ | Требуемый для отключения — это процент от среднего тока через удерживающие катушки.

Где k — отношение рабочего тока катушки к току удерживающей катушки. Например, если k = 0,1, рабочий ток катушки должен быть более 10% от среднего тока удерживающей катушки, чтобы реле сработало. Процентное дифференциальное реле (электроника , тип ), функции которого заключаются в том, что разница между двумя величинами одинаковой природы превышает фиксированный процент от меньшей величины. Также это известно как реле смещения; реле баланса отношения или реле дифференциального отношения.

[Ссылка -2]

Дифференциальная защита

«Дифференциальное реле реагирует на разность векторов между двумя или более одинаковыми электрическими величинами». Из этого определения известны следующие аспекты:

Дифференциальное реле имеет не менее двух исполнительных величин, например, I ₁ , I ₂ .

• Две или несколько управляющих величин должны быть одинаковыми. То есть Текущий / Текущий.
• Реле реагирует на разность векторов между двумя i.e.- на I ₁ — I ₂ , который включает величину и / или разность углов фаз.

Дифференциальная защита — это обычно защита агрегата. Защищенная зона точно определяется расположением ТТ или ТН. Разность векторов достигается соответствующими подключениями трансформатора тока или вторичной обмотки трансформатора напряжения.

[ Ссылка-7]

Рабочие характеристики

Рабочими характеристиками управляют следующие характеристики: (а) текущая уставка; и (б) время работы.Подробности следующие:

Этот параметр определяет его чувствительность к внутренним сбоям. Нормальный диапазон настройки тока составляет от 10 до 100 процентов номинального тока.

• Рабочие характеристики:

Это зависит от типа реле и величины дифференциального тока.

Выражается как , кратное этой настройке тока. Это время варьируется от 25 до

500 мс при двукратной настройке тока в зависимости от типа реле.

Ограничивающие характеристики

Используются следующие ограничивающие характеристики — одна, две или все три, в зависимости от требований, приведенных ниже:

• Устойчивость к внешним повреждениям.
• Стабильность при броске тока намагничивания.
• Устойчивость при броске при перевозбуждении.

• Устойчивость к внешним сбоям:

A Дифференциальное реле может неправильно срабатывать при внешних сбоях из-за C.T. saturation или C.T. несоответствие. В идеале трансформаторы тока с обеих сторон защищаемой секции не должны насыщаться из-за внешних повреждений. Однако из-за различных уровней напряжения, уровней неисправностей, соотношений и производителей трансформаторы тока с одной стороны могут насыщаться и вызывать протекание тока утечки через рабочее реле, что приводит к нежелательному срабатыванию.

Идеальное совпадение ТТ на обеих сторонах может оказаться практически возможным не во всех случаях. Кроме того, диапазон переключения ответвлений, предусмотренный на защищаемом трансформаторе, автоматически приведет к C.Т. несоответствие. Это также может привести к нежелательному срабатыванию при внешних неисправностях.

Для обеспечения стабильности, требуемой выше при внешних сбоях, он снабжен функцией смещения, обычно выражаемой в процентах смещения, определяемой следующим образом:

Обычно предоставляемые настройки смещения варьируются от 5 до 50 процентов в зависимости от конкретного приложения.

Также доступны дифференциальные реле с самосмещением, в которых смещение автоматически регулируется в соответствии с текущими настройками. Характеристика этого типа реле такова, что оно имеет высокую чувствительность при низких значениях тока торможения, чтобы гарантировать положительное отключение при легких внутренних повреждениях.Он будет иметь более низкую чувствительность при высоких значениях тока торможения, чтобы позволить трансформаторам тока отклоняться от своего истинного отношения в условиях насыщения, а также для предотвращения работы в условиях сквозного отказа. Характеристика смещения этого типа реле после примерно двукратного увеличения номинального тока представляет собой почти вертикальную линию и не зависит от настройки тока, это называется вилочной характеристикой.

[ Ссылка-7]

• Стабильность пускового тока намагничивания:

Когда первичная обмотка трансформатора подключается к источнику питания, а вторичная обмотка остается разомкнутой, протекает только переходный пусковой ток намагничивания. на первичной стороне, которая проявляется как внутренняя неисправность дифференциально подключенных реле.Современные трансформаторы изготавливаются из холоднокатаной стали со сравнительно низким гистерезисом при намагничивании, пусковой ток может приближаться к уровням короткого замыкания, то есть в 10–12 раз при полной нагрузке с довольно длительными постоянными времени от 40 до 60 секунд. Постоянные времени могут варьироваться от 10 циклов для очень маленьких единиц до одной минуты для очень больших единиц.

Эффект индуктивности источника заключается в уменьшении величины пускового тока за счет уменьшения величины напряжения возбуждения. Постоянная времени затухающего броска тока является функцией общего сопротивления источника плюс сопротивление обмотки трансформатора.Следовательно, трансформаторы рядом с генерирующим источником имеют более длительное явление броска тока, в то время как на подстанциях, удаленных от генерирующих источников, броски тока не столь серьезны, поскольку увеличенные индуктивность и сопротивление линии уменьшают пиковую величину и гасят ток.

• Стабильность при броске избыточного возбуждения

С появлением холоднокатаной стали с ориентированной зернистой структурой в производстве трансформаторов современные силовые трансформаторы рассчитаны на работу примерно при 90 процентах плотности потока насыщения при номинальном напряжении. .Следовательно, в ненормальных условиях системы могут возникать кратковременные условия перенапряжения, приводящие к насыщению сердечников трансформатора, вызывая увеличение тока возбуждения трансформатора от 10 до 100 раз по сравнению с нормальным значением при повышении напряжения от 20 до 30 процентов. Это проявляется как внутренняя неисправность дифференциального реле. Иногда некоторые производители предоставляют дополнительные ограничения, и это будет описано позже.

[ Ссылка-7]

Базовый блок

Характеристики и характеристики

Стандартное оборудование

• Модульная конструкция с автоматическим коротким замыканием C.T.-входы
  • Обработка сигналов и данных в отдельном цифровом сигнальном процессоре (32 выборки за цикл)
  • Цифровая фильтрация измеренных величин
  • Три возможности настройки параметров и вызова данных:
  • Клавиатура и дисплей
  • Интерфейс RS232 при передний (ноутбук)
  • Интерфейс RS485 для интеграции в системы управления на задней панели
  • Защитная блокировка, предотвращающая настройку параметров одновременно разными способами
  • Расширенная внутренняя проверка достоверности измененных параметров
  • Регистратор событий для записи системных сообщений
  • Регистратор неисправностей для записи измеренных данных о неисправностях
  • Четыре программируемых независимых набора параметров
  • Энергонезависимая память для наборов параметров, событий и данных неисправностей
  • Индикация измеренных рабочих значений и результирующих величин
  • Автоматические самодиагностики с широким диапазоном значений
  • Размер реле малый
  • Thr Возможности для сброса реле
  • Индикация функции реле оптическим способом или через отдельное реле самоконтроля
  • Все интерфейсы данных гальванически изолированы
  • Выбор номинальной частоты: 50 Гц / 60 Гц

[Ссылка-2]

Функции, которые может программировать пользователь

• Защита и параметры системы
• Фиксированное положение или минимальная длительность сигнала для каждого из выходных реле

Дифференциальная защита генератора

• Стабилизация от ошибок измерения ТТ
•  Отсутствие полной блокировки дифференциального элемента, только пониженная чувствительность. Независимый дифференциальный элемент с высокой уставкой для тяжелых неисправностей

Дифференциальные реле с высоким импедансом

Самая простая конструкция этого типа — так называемая «высокоимпедансная». дифференциальные реле », используемые для защита сосредоточенных объектов, таких как распределительное устройство, шины, генераторы, реакторы и силовые двигатели.Для применения этих реле требуются следующие ограничения на трансформаторы тока:

Все трансформаторы тока в дифференциальной цепи должны иметь одинаковое соотношение.

• Все трансформаторы тока должны работать с полной обмоткой (т. Е. Соединения ответвлений должны быть особо учтены).
• Уровни тока на входе и выходе объекта защиты должны быть эквивалентными.
• Никакое другое оборудование, в том числе никакие другие типы защитных устройств, нельзя подключать к трансформатору тока, используемому для высокоомных дифференциальных реле.

Как уже упоминалось выше, в условиях внешнего повреждения, если ТТ не имеет ошибки, ток во вторичной обмотке ТТ в неисправной линии равен и противоположен векторной сумме токов во вторичной обмотке оставшегося ТТ в та же фаза. В реле нет тока, и напряжение, которое появляется в точках параллельного подключения, равно нулю. К сожалению, в условиях неисправности трансформаторы тока не всегда работают идеально, поскольку насыщение сердечника может вызвать нарушение соотношения.Такое насыщение сердечника обычно является результатом переходного процесса постоянного тока в токе замыкания в первичной обмотке и может усугубляться остаточным магнитным потоком, оставшимся в сердечнике из-за предыдущего замыкания.

Наихудшее состояние несбалансированных вторичных токов реализуется, когда ТТ в неисправной цепи полностью насыщен, и ни один из других ТТ не страдает пониженным коэффициентом. В этом случае вторичная обмотка насыщенного трансформатора имеет импеданс, который практически равен его сопротивлению постоянному току, поскольку реактивным сопротивлением утечки полной s-защитной оболочки тороидально намотанного ТТ можно пренебречь, и вторичный ток будет проходить через насыщенный ТТ, равный сумме вторичных токов в оставшихся параллельно включенных, за вычетом тока через реле с высоким импедансом, которым можно пренебречь.Таким образом, максимальное напряжение на реле в условиях внешнего повреждения будет падением сопротивления теоретического вторичного тока, протекающего через выводы и вторичную обмотку насыщенного ТТ в неисправной линии.

Очевидно, что в условиях внешнего повреждения не может быть более высокого напряжения, чем это, поскольку либо уменьшение коэффициента передачи любого из других ТТ, либо отклонение тока через реле уменьшит ток через насыщенную вторичную обмотку трансформатора.Независимо от того, какое вторичное напряжение генерируется магнитным потоком в сердечнике насыщенного ТТ, это также снижает напряжение в точках параллельного подключения. Следовательно, чтобы предотвратить неправильную работу при экстремальных значениях внешних неисправностей, необходимо только установить срабатывание реле выше этого максимального напряжения сквозного короткого замыкания4, которое можно легко рассчитать по сопротивлению проводов ТТ и этого режима. , чего достаточно для срабатывания реле. С одной стороны, эти сопротивления эффективно ограничивают напряжение во вторичных цепях ТТ при использовании высокоомного дифференциального реле (рисунок 4), а с другой стороны, они обеспечивают срабатывание реле, шунтируемого этим сопротивлением, при определенном напряжении. уровень.

Рабочим элементом такого высокоомного дифференциального реле является реле напряжения. Многие компании выпускают такие реле как электромагнитного, так и электронного типа. [Ссылка-2]

Рисунок: Схема подключения высокоомного дифференциального реле.

Дифференциальные реле со смещением

В современных энергосистемах трансформаторы мощностью более 1000 кВА защищены от внутренних коротких замыканий с помощью дифференциальной защиты.В основе этой формы защиты лежит дифференциальное реле, в котором ток на первичной и вторичной сторонах защищаемого трансформатора сравнивается по величине и соотношению фаз. [Ссылка-2]

Рисунок: Типичные характеристики смещения процентного дифференциального реле.

При нормальной работе соотношение между первичным и вторичным токами является постоянным в любой момент, за исключением намагничивающего тока, который появляется с одной стороны, но составляет лишь несколько процентов от номинального тока трансформатора, в зависимости от коэффициент трансформации трансформатора.Фазовое соотношение между двумя токами фиксируется векторной группой трансформатора. При возникновении короткого замыкания внутри защищаемой зоны, ограниченного расположением трансформаторов тока, необходимых для подключения дифференциальной защиты на сторонах высокого и низкого напряжения трансформатора, этим соотношением токов и, в некоторых случаях, их соотношением фаз, нарушен Несбалансированный ток может быть оценен непосредственно как критерий неисправности. Дифференциальное реле реагирует на этот ток, замыкая свои отключающие контакты, вызывая размыкание автоматических выключателей на стороне высокого и низкого напряжения трансформатора.

Даже в нормальных рабочих условиях появляются несимметричные токи (токи утечки), величина которых зависит от индивидуального соотношения и фазовых угловых погрешностей используемых ТТ

. Обычно они увеличиваются с увеличением нагрузки на трансформатор. Они достигают особенно высоких значений, когда из-за КЗ за пределами защищенной зоны трансформаторы тока имеют тенденцию к насыщению; а также в случае трансформаторов с переключением ответвлений, когда (как обычно) трансформаторы тока не регулируются при изменении коэффициента трансформации мощности.Чтобы компенсировать эти влияния, дифференциальное реле стабилизировано, то есть реле придается характеристика, в основном аналогичная показанной на рисунке 12.13. Он показывает небалансный (дифференциальный) ток I ₄ , необходимый для срабатывания дифференциального реле по отношению к циркулирующему току I. Иными словами, увеличение циркулирующего тока приводит к снижению чувствительности реле к дифференциальному току,

При низких значениях кривая циркулирующего тока не поднимается круче, чем это необходимо с учетом перелива, и меняет наклон только тогда, когда циркулирующие токи таковы, что они приближаются к насыщению.

В ранних электромагнитных дифференциальных реле (например, QS4 производства AEG) сравнение векторных сумм:

И разность векторов:

Рисунок: Принципиальная схема электромагнитного процентного дифференциального реле QS4 тип.

Общий идеальный вид

Дифференциальная защита — это строгая избирательная защита объекта, основанная на принципе измерения тока на входе и выходе защищаемого объекта.В зависимости от используемого метода заземления нейтраль также может быть включена в измерения и балансировку.

Область между входными и выходными ТТ объекта классифицируется как зона защиты, контролируемая реле. В зону защиты также входят трансформаторы тока и провод подключения трансформатора тока к реле. [Ссылка-2]

Рисунок: Определение зоны защиты

Реле постоянно проверяет, соответствуют ли входящие токи обмотки соответствующим выходным токам.Если баланс токов проводов показывает разницу, это может указывать на неисправность в пределах зоны защиты.

Следует отметить, что:

Двигатели и генераторы должны управляться от дифференциальной защиты таким же образом. Основная цель дифференциальной защиты — различать ошибки, возникающие внутри (внутри) или вне (снаружи) зоны защиты, поскольку при внутренних повреждениях реле дифференциальной защиты должно срабатывать, но не при внешних повреждениях.

Внешняя неисправность

Во время короткого замыкания в сети ток короткого замыкания протекает через генератор. Разница между входным и выходным токами всех клемм генератора мала (в идеальных случаях = ноль) I1-I2 = 0. Реле дифференциальной защиты не срабатывает (отключение в таких случаях, вероятно, должно осуществляться реле максимального тока) .

[Ссылка-2]

Внутренняя неисправность

При возникновении внутренней неисправности баланс тока меняется.В зависимости от типа повреждения может наблюдаться дефицит суммы входящих токов. Например, короткое замыкание обмотки может быть запитано с обеих сторон, даже если оно имеет разную интенсивность. Но это короткое замыкание не проходит через генератор; он подается с обеих сторон в генератор. Таким образом, текущий баланс показывает разницу.

Рисунок: Внутренняя неисправность (пример короткого замыкания с двух сторон)

Из-за выбранного направления контрольной стрелки ток I2 протекает здесь в отрицательном направлении.

Дифференциальные реле обнаруживают разность токов I1-I2 = Id и срабатывают, когда Id превышает установленный порог. В первом приближении этот идеализированный взгляд применим только к стационарным состояниям. На самом деле другие эффекты, особенно ошибки ТТ, могут привести к увеличению установленной разности токов, даже если нет внутренней неисправности. В таких случаях по ошибке сработает простое статическое дифференциальное реле, и для предотвращения этого должны быть приняты меры по стабилизации. Возможные источники ошибок измерения систематичны и могут быть должным образом приняты во внимание.Стабилизация реле означает всегда действие, делающее реле более нечувствительным.

Фундаментальный анализ Коэффициенты искажения для измерения дифференциального тока:

• Погрешности измерения угла и значения используемых трансформаторов тока
• Недостаточное согласование номинальных данных трансформатора тока с номинальными данными генератора этими факторами вызывает ток короткого замыкания, который в основном зависит от ток смещения. Этот ток короткого замыкания измеряется как дифференциальный ток, хотя отказ генератора не обязательно должен иметь место.Когда ток срабатывания установлен на очень чувствительное значение, каждый из этих факторов может вызвать непреднамеренное отключение. С увеличением тока смещения ток срабатывания должен быть скорректирован в сторону увеличения. Следующая характеристика срабатывания срабатывания (точная характеристика) дает подробное исследование отдельных факторов повреждения и результирующего тока повреждения.

На рис. 4.10 показана зависимость ожидаемого тока короткого замыкания от характеристики отключения. В случае реальной неисправности измеренный дифференциальный ток превышает ток смещения, вызванный условиями эксплуатации.Следовательно, характеристика срабатывания должна превышать характеристику тока смещения на требуемое значение чувствительности.

Точный курс может быть аппроксимирован упрощенной характеристикой, состоящей из двух линейных участков (I и II). Чем выше начинается характеристика, тем выше допустимый дифференциальный ток. Если характеристика начинается с очень низкой точки, это означает максимальную чувствительность. Если характеристика срабатывания ниже характеристики смещения, систематические эффекты могут вызвать непреднамеренные отключения. [Reference-8]

Рисунок: Типичная характеристика срабатывания (без учета переходных процессов)

Расчет дифференциального тока и тока стабилизации, возникающих в результате основного колебания (тока системы прямой последовательности фаз), дает точка на характеристике. Если эта точка находится в пределах диапазона отключения, срабатывает выходное реле.

Процедура отключения

Программа защиты постоянно проверяет измерения, которые обеспечивает DSP (цифровой сигнальный процессор).Когда DSP выдает новый дифференциальный ток, задача защиты проверяет, находится ли он в пределах пределов отключения. В этом случае на реле подается внутреннее питание. Отключение происходит, когда рассчитанный разностный ток три раза подряд выходит за пределы срабатывания. Чтобы предотвратить слишком быстрый сброс состояния под напряжением, запрограммирован гистерезис 75%. Это означает, что вновь рассчитанный разностный ток должен быть меньше 75% от текущего характеристического значения срабатывания, чтобы состояние под напряжением было сброшено.Общее время срабатывания реле менее 35 мс. [Ссылка-3].

Выводы:

В данной статье был представлен цифровой дифференциальный метод для обнаружения внутренних неисправностей обмотки статора генератора. Программное обеспечение ATP-EMTP использовалось для генерации данных о неисправностях, а затем обрабатывалось в MATLAB для получения векторов тока основной частоты. Эти текущие векторы на обоих концах вычисляются с использованием алгоритма рекурсивного дискретного преобразования Фурье. Векторы тока на обоих концах обмоток статора используются в дифференциальном алгоритме для реализации релейной логики.Представлены результаты тематических исследований одиночных замыканий на землю и между линиями.

Результаты тематического исследования показывают, что используемый метод правильно распознает внутренние и внешние повреждения обмотки статора. Результаты применимы и к другим внутренним несимметричным неисправностям.

Ссылка:

1. М. С. Сачдев и Д. В. Винд, «Дифференциальная защита генератора с использованием гибридного компьютера», IEEE Trans. Система силовых аппаратов , ПАС-92 (1973) 2063-2072.

2. http://www.wikipedia.org.

3. Сачдев М.С. (координатор) «Микропроцессорные реле и системы защиты», текст учебного курса IEEE, Special Publ. № 88 EH0269-1-PWR, IEEE, Piscatway, NJ, USA, 1988.

4. C. J. Mozina, Учебное пособие IEEE по защите синхронных генераторов, Учебный курс IEEE, Специальная публикация IEEE Power Engineering Society, No. 95 TP102, 1995.

5. «Руководство по применению защитных реле», The English Electric Company Limited, Relay Division, Stafford, 1975.

6. Габриэль Бенмуял, Серж Барселу и Роллан Пеллетье, «Полевой опыт использования цифрового реле для синхронных генераторов», IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 7, вып. 4, October 1992.

7. http: // www. google.com.

8. (I) http://www.wikipedia.org/w/index.php?title=Special%3ASearch&redirs=1&search=internal+fault+of+generator&fulltext=Search&ns0=1 (II) «Руководство по применению реле защиты. , ”The English Electric Company Limited, Relay Division, Stafford, 1975.

РЕЛЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА… / генератор-дифференциал-защита-реле.pdf / PDF4PRO

1 1 ГЕНЕРАТОР ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЗАЩИТА РЕЛЕ СТАБИЛЬНОСТИ СТАБИЛЬНОСТИ ВИДА-A-A. H. C. MEHTA & MR. JAY MEHTA Power Linker Group Co., Мумбаи РЕЗЮМЕ: Для ГЕНЕРАТОРА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЗАЩИТА , один комплект трансформаторов тока (ТТ) расположен на нейтральной стороне ГЕНЕРАТОРА , тогда как второй комплект ТТ расположен на ГЕНЕРАТОРЕ фазовая сторона.Этот фазный трансформатор тока обычно устанавливается в распределительном устройстве или шинопроводе. Оба трансформатора тока неизменно поставляются двумя разными поставщиками; следовательно, всегда есть несоответствия в спецификациях и характеристиках трансформаторов тока. В случае, даже если трансформаторы тока от одного и того же поставщика, спецификации трансформаторов тока неадекватны для применения.

2 Иногда выбирается реле RELAY с низким импедансом и функцией определения насыщения трансформатора тока. Это побуждает разработчика / поставщика выбрать трансформаторы тока с общими характеристиками класса PROTECTION .На практике по одной из вышеперечисленных причин имеет место некорректная работа ДИФФЕРЕНЦИАЛА ЗАЩИТА РЕЛЕ , которое, в свою очередь, отключает генерирующий источник. Это противоречит самой цели установки внутренней электростанции как надежного внутреннего источника. Представлено тематическое исследование, в котором два разных поставщика поставили трансформаторы тока с несоответствующими спецификациями, разными характеристиками и выбором типа с низким импедансом, трансформатор ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЗАЩИТА РЕЛЕ вместо РЕЛЕ с ГЕНЕРАТОРОМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЗАЩИТА характеристики.

3 Хотя схема устойчива для устойчивого состояния, реле RELAY неправильно работает во время внезапного включения нагрузки, условий выключения нагрузки на установке или даже при включении большого двигателя. Эта неправильная работа несовместима. Тестирование смоделированной схемы проводилось на устойчивость к внешним сбоям и чувствительность к внутренним сбоям. Результаты тестирования признаны удовлетворительными. Решения для вышеуказанных неисправностей: a) Выберите подходящие технические характеристики трансформатора тока (класс: PS). б) Оба оконечных трансформатора тока должны иметь одинаковые характеристики (класс: PS).

4 (Необязательно указывать точные характеристики или параметр, но требуемые значения параметра kpv должны быть выше указанного напряжения точки перегиба (kpv), а Iex должен быть ниже указанного тока возбуждения (Iex). C) Выберите тип с высоким импедансом. PROTECTION схема для чувствительный и надежный ЗАЩИТА . ВВЕДЕНИЕ: Химический комплекс получает мощность 66 кВ от электрощита. Эта мощность понижается до напряжения 11 кВ двумя трансформаторами номиналом МВА. Чтобы использовать экономичную мощность и повысить надежность источника энергии, следующие внутренние генераторные установки устанавливаются как внутренняя электростанция (CPP).

5 A) Генераторы с газовым двигателем (ГЭГ) мощностью 2 МВт. б) Газотурбинные установки мощностью 3 МВт, генераторы (ГТГ). в) Предложение о добавлении 1 угольной ТЭС № 18 МВт. 2 Однолинейная схема установки выглядит следующим образом: Основная высокая номинальная нагрузка состоит из: a) 2 выпрямительных трансформаторов № MVA, которые включаются и выключаются на шине 11 кВ. б) Асинхронный двигатель кВ мощностью 730 кВт на одном из химических заводов, расположенных ниже по течению. ГЕНЕРАТОР ДИФФЕРЕНЦИАЛ ЗАЩИТА : 3 №Газовые турбины и 2 номера газовых двигателей оснащены ГЕНЕРАТОР ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЗАЩИТА .

6 Типичный случай 1 № GTG представлен ниже в качестве примера. ИНЖИР. 2 ГЕНЕРАТОР ДИФФЕРЕНЦИАЛ ЗАЩИТА СХЕМА ТТ СПЕЦИФИКАЦИЯ И ДИАПАЗОН НАСТРОЙКИ РИС. 1 ОДНОЛИНЕЙНАЯ СХЕМА ЗАВОДА Проверенные значения Vk = 275 В; Iex = 10 мА Iex при Vk / 2 = мА при Vk / 4 = мА Поставщик: AD Дизайн: Vk = 200 В приложение Протестированные значения Vk = V; Iex = 75 мА Iex при Vk / 2 = 14 мА при Vk / 4 = mA Производитель: B Конструкция: Vk = 150 В Ом 10 сек 400/1: 5P1015 ТИП ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЗНАЧЕНИЯ ИМПЕДАНСА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА Ipu = Id> = To InSlope2 = 0 50% 100% точка поворота1 = 0 20 дюймов (точка разрыва) Id >> = 20 In5th Гармоническая блокировка = от 10 до 80% Id2nd Гармоническая блокировка = от 10 до 80% IdCable2 Ifl = 354 ACable1 = 100 м11 кВ РУ 3 ГЕНЕРАТОР ДИФФЕРЕНЦИАЛ 11 ЗАЩИТА РЕЛЕ ГЕНЕРАТОР ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ РЕЛЕ имеет следующие характеристики и диапазон настройки.

7 Многофункциональный цифровой трехполюсный смещенный процентный ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЗАЩИТА РЕЛЕ для трансформатора или ГЕНЕРАТОР установлен неправильно для применения ГЕНЕРАТОР ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЗАЩИТА . Пользователь может выбрать одну или несколько функций, перечисленных ниже: a) Абсолютное значение ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ единица (Ib) b) Смещенная в процентах ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ единица с двумя наклонами (P1 и P2) c) Перегрузка по току PROTECTION unit (Id >>) Все вышеуказанные пороговые значения имеют задержку от 20 мс до сек ??? (почему это требуется?

8? Неправильная концепция) В буклете с технической информацией RELAY упоминается, что время активации выхода RELAY предусмотрено для того, чтобы избежать команд отключения на распределительное устройство, если трансформатор тока насыщается.Предусмотрена временная задержка, чтобы избежать неправильной работы RELAY из-за насыщения ТТ ?? Опять неправильная концепция. РЕЛЕ Диапазон настройки: РЕЛЕ диапазон настройки следующий: Трансформатор с низким импедансом ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЗАЩИТА : Ipu = Id от 15% до 200% In, блокировка 2-й гармоники = от 10 до 80% Наклон Id 1 = 0 50 % 5-я гармоническая блокировка = от 10 до 80% Id Наклон 2 = 0100% Точка поворота 1 = 0 20 In Id >> = 20 In ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА ЗАЩИТА Срабатывание РЕЛЕ Характеристики приведены ниже: Рис. 3: ДИФФЕРЕНЦИАЛ ЗАЩИТА РЕЛЕ Характеристики срабатывания 4 Неисправность ДИФФЕРЕНЦИАЛ ЗАЩИТА .

9 ДИФФЕРЕНЦИАЛ ЗАЩИТА РЕЛЕ схема стабильна в установившемся режиме работы. ГЕНЕРАТОР ГЕНЕРАТОР может отводить 100% номинальной мощности. Однако неправильная работа RELAY возникает, когда: a) Включение или выключение трансформатора выпрямителя MVA. б) Включение асинхронного двигателя 730 кВт. Запись события: Неправильная работа этого конкретного PROTECTION была записана через архивные данные соответствующих реле DIFFERENTIAL PROTECTION .Подробности регистрации событий следующие: Рис. 4 GTG-1 87G RELAY неисправность Случай: Включение MVA трансформатора выпрямителя Y фазы RELAY стабильно, потому что не течет ток утечки.

Наклон 10% (P1) установлен на 20% IId I = In, IId I P1 X IIaIIId I X (+) 2, IId I X I, Since, Id actual () Работает. 5 B Фаза РЕЛЕ стабильно, потому что не течет ток утечки. АНАЛИЗ Приведенная выше последовательность регистрации событий показывает, что в переходных условиях трансформаторы тока ГЕНЕРАТОР ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЗАЩИТА находятся в состоянии насыщения, что приводит к току небаланса в рабочей катушке ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО РЕЛЕ , вызывая неправильную работу РЕЛЕ .

No related posts.