Защита обмотки ротора от замыканий на корпус во второй точке

Защита от замыканий на землю в двух точках цепи возбуждения устанавливается только на турбогенераторах.

Обычно на электростанциях имеется один комплект РЗ, приспособленный к удобному и быстрому подсоединению его к любому генератору. Принцип действия РЗ от второго замыкания на землю показан на рис 26 б. Параллельно обмотка ротора включается потенциометр Rп. На потенциометре находится точка К1`, потенциал которой равен потенциалу места первого замыкания в обмотке ротора (точка К1). Между точкой К1 и землей включается обмотка токового реле КА. При равенстве потенциалов точки повреждения К1 и точки потенциометра К1` сопротивления плеч моста удовлетворяют условию R1/R2 = R1п/R2п, при этом ток в реле КА равен нулю и РЗ не действует. В случае появления второго замыкания на землю, например в точке К2, подобранное соотношение сопротивлений плеч моста нарушается, вследствие чего потенциалы точек К1 и К1` становятся неравными и в диагонали моста (в реле) появляется ток, который зависит от степени небаланса плеч. Если ток в реле Iр > Iс.р, то РЗ риходит в действие.

Чем дальше от точки K1 возникает второе повреждение K2, тем больше будет ток в реле. Защита имеет мертвую зону, расположенную вблизи точки K1 (между точками а и б). Если второе замыкание (К2) окажется в пределах это зоны, то ток Iр будет меньше Iс.р. и РЗ не сможет подействовать. Точка К1 на потенциометре РЗ находится опытным путем по милливольтметру постоянного тока, который измеряет напряжение на обмотке реле КА. Движок потенциометра передвигается до тех пор, пока показания вольтметра не станет равным нулю, что указывает на балансировку плеч и отсутствие тока.

Принципиальная схема РЗ показана на рис.27. При замыкании на землю в одной точке, даже при наличии баланса плеч, через реле непрерывно протекает переменный ток, обусловленный неравномерностью воздушного зазора между статором и ротором. Вследствие этой неравномерности магнитный поток, пронизывающий обмотку ротора, пульсирует при вращении ротора. Эта пульсация потока вызывает в обмотке ротора ЭДС, обуславливающую появление переменного тока в цепи и реле. Для предупреждения неправильной работы РЗ последовательно с обмоткой реле включается дроссель. Сопротивление дросселя подбирается таким образом, чтобы значение переменного тока I` было меньше Iс.р. Для повышения надежности отстройки РЗ от переменного тока I` параллельно обмоткам реле KL1 и KL2 включается конденсатор С, через который замыкается большая часть тока I`. При появлении второго замыкания на землю весь ток повреждения, являющийся постоянным, протекает по реле, поскольку конденсатор не пропускает постоянный ток.

Обмотки реле KL1 и KL2 присоединяются не непосредственно на землю, а на вал ротора, поскольку замыкание обмотки происходит также не непосредственно на землю, а на корпус ротора. Для присоединения к валу устанавливается специальная щетка. Защита имеет реле времени KT, на котором устанавливается выдержка времени 0,5-1 с. Замедление РЗ предупреждает ложную работу ее при внешних КЗ в сети, а также нежелательное действие при неустойчивых замыканиях в роторе. Если KL3 действует на отключение или подает сигнал о действии РЗ, оно контактами KL3.2 шунтирует обмотки реле KL1 и KL2, которые не рассчитаны на длительный ток.

Для присоединения цепей РЗ к поврежденному генератору устанавливается рубильник S. Вольтметр PV и переключатель SAC служат для настройки РЗ, а кнопка SB - для деблокировки схемы после срабатывания РЗ.

Чувствительность РЗ зависит не только от тока срабатывания реле KL1 и KL2, но и от сопротивлений реле и потенциометра RR1, влияющих на значение тока повреждения. Чем меньше их сопротивление, тем больше ток в реле и выше чувствительность РЗ. Для уменьшения мертвой зоны желательно иметь возможно большую чувствительность РЗ. Опыт эксплуатации показывает, что при сопротивлении потенциометра Rn = 50...100 Oм и уставке на реле 50-100 мА РЗ обладает достаточной чувствительностью. Промышленность выпускает комплектное устройство КЗР-2.

Для повышения чувствительности в КЗР-2 в качестве реагирующего органа используются два поляризованных реле KL1 и KL2. Одно из них действует, при токе повреждения, когда потенциал точки K1 больше K2, а второе - при токе обратного направления, когда потенциал точки K2 больше (рис.26).

Оценка защиты.

Недостатками РЗ являются: возможность неправильного действия ее при КЗ в цепи статора, наличие мертвой зоны и непригодность схемы в случае, если первое замыкание на землю произошло на конце обмотки ротора. Сопротивление дросселя подбирается таким образом, чтобы значение переменного тока I` было меньше Iс.р. Для повышения надежности отстройки РЗ от переменного тока I` параллельно обмоткам реле KL1 и KL2 включается конденсатор С, через который замыкается большая часть тока.

Дата добавления: 2014-01-04