1 ĆWICZENIE 8 BADANIE ZABEZPIECZEŃ GENERATORA 1. WIADOMOŚCI OGÓLNE Generatory narażone są na następujące najważniejsze zakłócenia i nienormalne stany pracy: a) zwarcia wewnętrzne – międzyfazowe, zwojowe, doziemne uzwojeń stojana, w obwodzie wzbudzenia (1-puntowe, podwójne), b) przetężenia spowodowane zwarciami zewnętrznymi, c) przeciążenia ruchowe uzwojeń stojana, d) asymetria obciążenia, e) wzrost napięcia stojana, f) utrata wzbudzenia, utrata synchronizmu, g) praca silnikowa i inne. Likwidacja poszczególnych rodzajów zakłóceń musi zostać poprzedzona bezbłędnym ich rozpoznaniem, bo wymaga się różnego sposobu interwencji zabezpieczenia zależnego od rodzaju zakłócenia. Likwidacja zakłócenia w przypadku zwarć wewnętrznych polega na możliwie szybkim wyłączeniu i zgaszeniu pola magnetycznego, w przypadku innych zakłóceń – wyłączeniu z odpowiednim opóźnieniem i SGP lub tylko na sygnalizacji stanu awaryjnego. Stąd stosuje się różne zabezpieczenia do poszczególnych rodzajów zakłóceń. Podczas zakłócenia powinno działać tylko to zabezpieczenie, które przeznaczone jest do wykrywania tego zakłócenia. Zakres wyposażenia generatorów w zabezpieczenia zależy od mocy generatora (jego ważności) i regulują to przepisy PBUE. 2. ZABEZPIECZENIA GENERATORA Zabezpieczenia od zwarć międzyfazowych Stosuje się powszechnie zabezpieczenia różnicowe wzdłużne stabilizowane, dopuszcza się czasem niestabilizowane lub nawet zabezpieczenia nadprądowe bezzwłoczne (odcinające). Zabezpieczenia różnicowe można stosować wtedy, gdy istnieje możliwość zabudowania przekładników prądowych po obu stronach generatora, tzn. musi być wyprowadzony punkt zerowy. Typowy schemat ideowy zabezpieczenia pokazano na rysunku:
19
Embed
ĆWICZENIE BADANIE ZABEZPIECZEŃ GENERATORAzas.pwr.edu.pl/zas/pliki/dyd/EAZ2/Cw_8_zab_gen.pdf · BADANIE ZABEZPIECZEŃ GENERATORA 1. ... powodów dla generatorów o mocy od 2 MVA
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
ĆWICZENIE 8
BADANIE ZABEZPIECZEŃ GENERATORA
1. WIADOMOŚCI OGÓLNE
Generatory narażone są na następujące najważniejsze zakłócenia i nienormalne stany pracy:
a) zwarcia wewnętrzne – międzyfazowe, zwojowe, doziemne uzwojeń stojana, w obwodzie
wzbudzenia (1-puntowe, podwójne),
b) przetężenia spowodowane zwarciami zewnętrznymi,
c) przeciążenia ruchowe uzwojeń stojana,
d) asymetria obciążenia,
e) wzrost napięcia stojana,
f) utrata wzbudzenia, utrata synchronizmu,
g) praca silnikowa i inne.
Likwidacja poszczególnych rodzajów zakłóceń musi zostać poprzedzona bezbłędnym ich
rozpoznaniem, bo wymaga się różnego sposobu interwencji zabezpieczenia zależnego od rodzaju
zakłócenia. Likwidacja zakłócenia w przypadku zwarć wewnętrznych polega na możliwie
szybkim wyłączeniu i zgaszeniu pola magnetycznego, w przypadku innych zakłóceń –
wyłączeniu z odpowiednim opóźnieniem i SGP lub tylko na sygnalizacji stanu awaryjnego. Stąd
stosuje się różne zabezpieczenia do poszczególnych rodzajów zakłóceń. Podczas zakłócenia
powinno działać tylko to zabezpieczenie, które przeznaczone jest do wykrywania tego
zakłócenia.
Zakres wyposażenia generatorów w zabezpieczenia zależy od mocy generatora (jego
ważności) i regulują to przepisy PBUE.
2. ZABEZPIECZENIA GENERATORA
Zabezpieczenia od zwarć międzyfazowych
Stosuje się powszechnie zabezpieczenia różnicowe wzdłużne stabilizowane, dopuszcza się
czasem niestabilizowane lub nawet zabezpieczenia nadprądowe bezzwłoczne (odcinające).
Zabezpieczenia różnicowe można stosować wtedy, gdy istnieje możliwość zabudowania
przekładników prądowych po obu stronach generatora, tzn. musi być wyprowadzony punkt
zerowy. Typowy schemat ideowy zabezpieczenia pokazano na rysunku:
2
RIo
I
W1
W1
W2
PWł.
-
Rto
RtoRIo
Rp
Rp
I+
W1
W2
SGP
Sygn
Sygn
tz max
Zabezpieczenie to zasilane jest z odrębnych przekładników prądowych specjalnie
dobieranych tak, aby zminimalizować prąd uchybowy zabezpieczenia.
Nastawienia przekaźnika w mostku różnicowym:
i
gzn
brn
Iki - dla zabezpieczenia niestabilizowanego
kb=1.3 – ze względu na prądy uchybowe.
Przekaźnik RIo pełni rolę zabezpieczenia od przerw w obwodach wtórnych zabezpieczenia
różnicowego. Działa na sygnał. Nastawienie przekaźnika RIo:
i
gzn
rn
I2.0i ttt maxz t0.5 s.
Przekaźnik RIo nastawia się tak nisko (znacznie poniżej prądu znamionowego generatora),
aby przerwa była wykrywana nawet wtedy, gdy generator pracuje przy niewielkim obciążeniu.
Jednak przy tak niskim nastawieniu przekaźnik ten będzie się pobudzał przy wszelkich
zwarciach, więc aby nie pojawiała się błędna sygnalizacja daje się opóźnienie większe od
maksymalnego opóźnienia zabezpieczeń obiektów zasilanych przez generator.
3
W przypadku stosowania czulszych zabezpieczeń różnicowych stabilizowanych nastawienia
są niższe, np.:
zngr I2.0I
Zabezpieczenia od zwarć doziemnych w uzwojeniach stojana
Zwarcia doziemne w generatorach występują częściej niż zwarcia międzyfazowe i są trudne
do wykrycia, gdyż prądy zwarcia doziemnego są bardzo małe w porównaniu z prądami
obciążenia generatora, bowiem generatory na napięcie 1 kV pracują z punktem zerowym
nieuziemionym skutecznie (izolowanym lub uziemionym przez cewkę gasikową, rezystancję lub
reaktancję niskoomową). Ze skutecznie uziemionym punktem zerowym pracują generatory
niskiego napięcia. Prąd kolejności zerowej przy zwarciach doziemnych w stojanie generatora z
punktem zerowym nieuziemionym skutecznie zależy od konfiguracji i parametrów poprzecznych
sieci (pomija się parametry podłużne). Jego wartość można obliczyć z przybliżonego wzoru
(pominięto składową czynną prądu i rezystancję przejścia):
oogzg UC3I ,
przy czym: Uo=-*E*
YR1
1
p
Rp – rezystancja przejścia w miejscu zwarcia, )Z
1
Z
1Y3(Y
NsNg
o
Yo – zastępcze admitancje fazowe całej sieci połączonej galwanicznie z generatorem,
ZNg, ZNs – impedancje uziemiające punkt zerowy generatora i sieci.
4
Pojemność doziemna generatora jest rzędu 0.1 do 0.3 μF, więc prąd doziemny jest nieduży,
porównywalny z prądami uchybowymi filtrów składowej zerowej prądu. Stąd trudne jest
rozwiązanie czułego zabezpieczenia od zwarć doziemnych w stojanie generatora. Prąd doziemny
można zwiększyć przez uziemianie p. zerowego generatora przez odpowiednio dobraną
impedancję i przez to można poprawić czułość zabezpieczenia ziemnozwarciowego, ale większy
prąd może spowodować zwiększenie rozmiaru uszkodzeń podczas zwarcia.
Wykonuje się je jako nadprądowe, reagujące na składową zerową prądu, otrzymywaną z filtru