АНАЛИЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЗАЩИТЕ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ ГЕНЕРАТОРОВ УКРУПНЕННОГО БЛОКА ч2
23 июля 2010Низкочастотные составляющие токов, проте-кающие под действием напряжения Uv,
|
1 |
определяются проводимостью ДГР и емкостной проводимостью обмотки статора относительно земли. Как видно из рисунка ток
v- ой гармоники на выводах генератора равен:
IBv= Uv
со,, -L
ток в цепи дугогасящего реактора:
|
U |
1
|
со,, -L |
ДГРу
Гц. Направление токов при устойчивом замыкании, как видно из рис. 2, в поврежденном генераторе на выводах и в нейтрали направлены встречно, а в неповрежденном генераторе имеют одинаковые направления. То есть для выявления повреж-денного генератора при устойчивом замыкании имеется такой же признак, как и при перемежающихся замыканиях. Причем при устойчивых замыканиях защита не имеет зоны нечувствительности по виткам обмотки статора.
Очевидно, что при отсутствии замыкания и при полностью идентичных параметрах ге-не-раторов ток с частотой 25 Гц на выводах будет отсутствовать. Однако практически параметры
генераторов отличаются и поэтому, при отсутствии замыкания, на выводах будет протекать ток. Этот ток необходимо сравнить с током, который будет иметь место при замыкании, в том числе и через переходное сопротивление.
Ток на выводах генератора при отсутствии замыкания и при отличающихся параметрах генераторов определяется по схеме рис. 2 (при RП« =оо) и равен:
L 2-(4-v1-3).(1-v2)+L1.-(4-v2-3).(1-v1)
(1)
где v 1 и v2 - соответственно расстройка
|
индуктивности ДГР, |
компен-сации по индивидуальным параметрам генераторов;
отнесенные к эквивалентной индуктивности
|
что |
где Lи C- соответственно индуктивность ДГР и емкость обмотки генератора относительно земли, соу- частота гармоник.
При промышленной частоте
(о„
|
соп-C, а соу в несколько раз меньше |
1
со,, -L
|
поэтому 1 |
|
можно |
|
ао„ |
принять,
|
со,, -L |
IB»»U
Таким образом, в области низких частот при п.д.з. токи определяются в основном прово-димостью ДГР. В поврежденном генераторе на выводах и в нейтрали эти токи направлены встречно, а в неповрежденном имеют одинаковое направление. Последнее обстоятельство является признаком для выявления поврежденного генератора при п.д.з.
При устойчивых замыканиях на землю работа защиты обеспечивается за счет токов, создаваемых с помощью ИКТ с частотой 25
|
L + L |
LЭ
Рис. 2 Направление токов с частотой 25 Гц при устойчивом замыкании на землю
Ток по (1) отнесен к току при металличе-
|
U co-L |
ском замыкании: I
Из (1) следует важный для практики вывод о том, что при любом отличии емкостей обмоток статора генераторов, ток на выводах может быть уменьшен за счет настройки ДГР.
С учетом дискретности изменения промышленных ДГР максимально возможная разность расстроек может составлять около
98
12 % . При этом ток на выводах генератора по формуле (1) может достигать значения /выв.=0.01.
Далее определим при каком переходном сопротивлении в месте замыкания будет достигнут ток, равный току 1выв, в нормальном
режиме. Для этого рассмотрим замыкание в генераторе 2 через некоторое переходное сопротивление RП.
Ток на выводах при замыкании через переходное сопротивление определяется по схеме рис. 2 и равен:
|
1 ук, |
|
С |
|
+ ]- |
2-GП.-C1m
|
4-GП2+1 |
|
1 |
4-GП2+1
|
где GП, |
- переходная
RП-2-a-(C1+C2)
прово-димость в месте замыкания, отнесенная к суммарной емкостной проводимости блока;
|
С, С 1* |
|
Q+C2 |
, где C1 и
C2 - соответствен-
но, емкости статорной обмотки генераторов 1 и 2.
Ток на выводах генератора при замыкании становится равным току при максимально возможной разности расстроек компенсации при RП, =33,3 . При таком переходном сопротивлении работа защиты не может быть обеспечена из-за конечной технической чувствительности измерительных органов.
Выводы:
1. Использование сравнения направления низко-частотных составляющих токов нулевой последова-тельности в нейтрали и на выводах генератора укрупненного блока позволяет выявлять повреж-денный генератор, как при перемежающихся, так и при устойчивых замыканиях.
2. Возможная неидентичность параметров гене-раторов не является фактором, практически ограничивающим чувствительность защиты при устойчивых замыканиях через переходное сопротивление.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Стопроцентная селективная защита от замы-каний на землю обмотки статора синхронных генераторов укрупненного блока. / Вайнштейн Р.А., Гетманов ВТ. - Известия вузов, Энергетика, №2, 1974 г.