Защита от сверхтоков внешних кз и от перегрузки

Схема комбинированной защиты от сверхтоков внешних КЗ и от перегрузки приведена на Рис. 6.15.

При симметричных КЗ увеличивается ток генератора и уменьшается его напряжение, в то время как при перегрузках увеличивается только ток при практически неизменном напряжении. Это обстоятельство используется при выполнении защит от симметричных КЗ и от перегрузки.

Защита от сверхтоков симметричных КЗ осуществляется с помощью реле КА2, KV, KL1, КТ2, КН и KL2. При возникновении короткого замыкания одновременно срабатывают реле тока КА2 и минимальное реле напряжения KV; при этом через контакты промежуточного реле KL1 образуется цепь на реле времени КТ2, обеспечивающее селективность действия защиты. Защита действует на отключение выключателя Q генератора и на АГП.

Напряжение срабатывания защиты равно:

а ток срабатывания реле КА2 находят по выражению

,

где k_отс = 1,1 ¸ 1,15.

Выдержка времени реле КТ2 принимается равной

t₂ = t_прис,max+Δt,

где t_прис,max - наибольшая выдержка времени защит на присоединениях к шинам генератора.

Защита может неправильно сработать при обрыве цепей напряжения реле KV во время перегрузки генератора. Во избежание этого защита имеет сигнализацию о нарушении цепей напряжения реле KV. Она осуществляется с помощью второго контакта реле KL1.

Симметричная перегрузка генератора контролируется реле КА1. Сигнал о перегрузке дается с выдержкой времени t₁, создаваемой реле КТ1:

t₁ = t_м,т,з+ Δt = t₂+ Δt,

где t_м,т,з - выдержки времени максимальной токовой от сверхтоков внешних КЗ.

Защита от сверхтоков несимметричных КЗ осуществляется фильтровой защитой обратной (отрицательной) последовательности. Фильтровая защита обычно состоит из двух комплектов реле, первый из которых (реле КАЗ, КТ2, КН и KL2) действует на отключение генератора и АГП, а второй (реле КА4 и КТЗ) – на сигнал с выдержкой времени. Пусковые органы обоих комплектов (реле КАЗ и КА4) включены на фильтр токов обратной последовательности ZA2 и, следовательно, не реагируют на симметричные КЗ и перегрузки. Первый комплект обеспечивает отключение генератора при внешних несимметричных КЗ, второй (чувствительный комплект) – сигнализирует о перегрузке генератора токами обратной последовательности.

Ток срабатывания реле КАЗ выбирают с учетом времени t_доп, допустимого для генератора по условию нагрева током обратной последовательности и согласуют по чувствительности с защитами смежных элементов (трансформатора связи, отходящих линий).

При этом необходимо, чтобы обеспечивался коэффициент чувствительности
к_ч=I_2min/I_c,з= 1,2.

Выдержка времени реле КТ2 должна удовлетворять двум условиям: должна быть больше выдержек времени защит смежных элементов, т. е.

T₂ = t_присmax + Δt,

где t_присmax - максимальная выдержка времени защит и должна быть меньше допустимого для генератора по условиям нагрева времени воздействия токов обратной последовательности при двухфазном КЗ на выводах генератора, т. е.

t₂ ≤ t_доп.

Ток срабатывания второго комплекта должен удовлетворять условиям:

I_с,з ≥ I_нб

и

I_с,з ≤ I_2доп,

где I_нб - ток небаланса фильтра тока обратной последовательности.

Практически принимают I_с,з = (0,1-0,12)I_г,ном. Выдержку времени реле КТЗ принимают равной

t₃ = t₂ + Δt.