ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2021
Просмотров: 4709
Скачиваний: 1
257
ющего элемента (например, защиты обратной последовательности генераторов, автотрансформаторов)
может привести к тяжелым последствиям.
3.2.28.
В сетях с глухозаземленной нейтралью должен быть выбран исходя из условий релейной защиты такой
режим заземления нейтралей силовых трансформаторов (т.е. размещение трансформаторов с заземлен-
ной нейтралью), при котором значения токов и напряжений при замыканиях на землю обеспечивают
действие релейной защиты элементов сети при всех возможных режимах эксплуатации электрической
системы.
Для повышающих трансформаторов и трансформаторов с двух- и трехсторонним питанием (или
существенной подпиткой от синхронных электродвигателей или синхронных компенсаторов), имеющих
неполную изоляцию обмотки со стороны вывода нейтрали, как правило, должно быть исключено воз-
никновение недопустимого для них режима работы с изолированной нейтралью на выделившиеся
шины или участок сети 110—220 кВ с замыканием на землю одной фазы (см. 3.2.63).
3.2.29.
Трансформаторы тока, предназначенные для питания токовых цепей устройств релейной защиты от
КЗ, должны удовлетворять следующим требованиям:
1. В целях предотвращения излишних срабатываний защиты при КЗ вне защищаемой зоны погреш-
ность (полная или токовая) трансформаторов тока, как правило, не должна превышать 10%. Более вы-
сокие погрешности допускаются при использовании защит (например, дифференциальная защита шин
с торможением), правильное действие которых при повышенных погрешностях обеспечивается с по-
мощью специальных мероприятий. Указанные требования должны соблюдаться:
для ступенчатых защит — при КЗ в конце зоны действия ступени защиты, а для направленных
ступенчатых защит — также и при внешнем КЗ;
для остальных защит — при внешнем КЗ.
Для дифференциальных токовых защит (шин, трансформаторов, генераторов и т.п.) должна быть
учтена полная погрешность, для остальных защит — токовая погрешность, а при включении послед-
них на сумму токов двух или более трансформаторов тока и режиме внешних КЗ — полная погреш-
ность.
При расчетах допустимых нагрузок на трансформаторы тока допускается в качестве исходной при-
нимать полную погрешность.
2. Токовая погрешность трансформаторов тока в целях предотвращения отказов защиты при КЗ
в начале защищаемой зоны не должна превышать:
по условиям повышенной вибрации контактов реле направления мощности или реле тока — значе-
ний, допустимых для выбранного типа реле;
по условиям предельно допустимой для реле направления мощности и направленных реле сопро-
тивлений угловой погрешности — 50%.
3. Напряжение на выводах вторичной обмотки трансформаторов тока при КЗ в защищаемой зоне
не должно превышать значения, допустимого для устройства РЗА.
3.2.30.
Токовые цепи электроизмерительных приборов (совместно со счетчиками) и релейной защиты долж-
ны быть присоединены, как правило, к разным обмоткам трансформаторов тока.
Допускается их присоединение к одной обмотке трансформаторов тока при условии выполнения
требований 1.5.18 и 3.2.29. При этом в цепи защит, которые по принципу действия могут работать
неправильно при нарушении токовых цепей, включение электроизмерительных приборов допускается
только через промежуточные трансформаторы тока и при условии, что трансформаторы тока удовле-
творяют требованиям 3.2.29 при разомкнутой вторичной цепи промежуточных трансформаторов тока.
3.2.31.
Защиту с применением реле прямого действия, как первичных, так и вторичных, и защиты на перемен-
ном оперативном токе рекомендуется применять, если это возможно и ведет к упрощению и удешевле-
нию электроустановки.
3.2.32.
В качестве источника переменного оперативного тока для защит от КЗ, как правило, следует использо-
вать трансформаторы тока защищаемого элемента. Допускается также использование трансформато-
ров напряжения или трансформаторов собственных нужд.
В зависимости от конкретных условий должна быть применена одна из следующих схем: с дешун-
тированием электромагнитов отключения выключателей, с использованием блоков питания, с исполь-
зованием зарядных устройств с конденсатором.
3.2.33.
Устройства релейной защиты, выводимые из работы по условиям режима сети, селективности дей-
ствия или по другим причинам, должны иметь специальные приспособления для вывода их из работы
оперативным персоналом.
Для обеспечения эксплуатационных проверок и испытаний в схемах защит следует предусматри-
вать, где это необходимо, испытательные блоки или измерительные зажимы.
258
ЗАЩИТА ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ, РАБОТАЮЩИХ НЕПОСРЕДСТВЕННО
НА СБОРНЫЕ ШИНЫ ГЕНЕРАТОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ*
* Требованиями, приведенными в 3.2.34—3.2.50, можно руководствоваться и для других генераторов.
3.2.34.
Для турбогенераторов выше 1 кВ мощностью более 1 МВт, работающих непосредственно на сборные
шины генераторного напряжения, должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от сле-
дующих видов повреждений и нарушений нормального режима работы:
1) многофазных замыканий в обмотке статора генератора и на его выводах;
2) однофазных замыканий на землю в обмотке статора;
3) двойных замыканий на землю, одно из которых возникло в обмотке статора, а второе — во
внешней сети;
4) замыканий между витками одной фазы в обмотке статора (при наличии выведенных параллель-
ных ветвей обмотки);
5) внешних КЗ;
6) перегрузки токами обратной последовательности (для генераторов мощностью более 30 МВт);
7) симметричной перегрузки обмотки статора;
8) перегрузки обмотки ротора током возбуждения (для генераторов с непосредственным охлажде-
нием проводников обмоток);
9) замыкания на землю во второй точке цепи возбуждения;
10) асинхронного режима с потерей возбуждения (в соответствии с 3.2.49).
3.2.35.
Для турбогенераторов выше 1 кВ мощностью 1 МВт и менее, работающих непосредственно на сбор-
ные шины генераторного напряжения, следует предусматривать устройство релейной защиты в соот-
ветствии с 3.2.34, п. 1—3, 5, 7.
Для турбогенераторов до 1 кВ мощностью до 1 МВт, работающих непосредственно на сборные
шины генераторного напряжения, защиту рекомендуется выполнять в соответствии с 3.2.50.
3.2.36.
Для защиты от многофазных замыканий в обмотке статора турбогенераторов выше 1 кВ мощностью
более 1 МВт, имеющих выводы отдельных фаз со стороны нейтрали, должна быть предусмотрена про-
дольная дифференциальная токовая защита (исключение см. в 3.2.27). Защита должна действовать на
отключение всех выключателей генератора, на гашение поля, а также на останов турбины.
В зону действия защиты кроме генератора должны входить соединения генератора со сборными
шинами электростанции (до выключателя).
Продольная дифференциальная токовая защита должна быть выполнена с током срабатывания не
более 0,6
I
ном
.
Для генераторов мощностью до 30 МВт с косвенным охлаждением допускается выполнять защиту
с током срабатывания 1,3—1,4
I
ном
.
Контроль неисправности токовых цепей защиты следует предусматривать при токе срабатывания
защиты более
I
ном
.
Продольная дифференциальная токовая защита должна быть осуществлена с отстройкой от пере-
ходных значений токов небаланса (например, реле с насыщающимися трансформаторами тока).
Защиту следует выполнять трехфазной трехрелейной. Для генераторов мощностью до 30 МВт за-
щиту допускается выполнять двухфазной двухрелейной при наличии защиты от двойных замыканий
на землю.
3.2.37.
Для защиты от многофазных замыканий в обмотке статора генераторов выше 1 кВ мощностью до 1 МВт,
работающих параллельно с другими генераторами или электроэнергетической системой, должна быть
предусмотрена токовая отсечка без выдержки времени, устанавливаемая со стороны выводов генера-
тора к сборным шинам. Если токовая отсечка не удовлетворяет требованиям чувствительности, вместо
нее допускается устанавливать продольную дифференциальную токовую защиту.
Применение токовой отсечки взамен дифференциальной защиты допускается и для генераторов
большей мощности, не имеющих выводов фаз со стороны нейтрали.
Для одиночно работающих генераторов выше 1 кВ мощностью до 1 МВт в качестве защиты от
многофазных замыканий в обмотке статора следует использовать защиту от внешних КЗ (см. 3.2.44).
Защита должна действовать на отключение всех выключателей генератора и гашение его поля.
3.2.38.
Для защиты генераторов выше 1 кВ от однофазных замыканий на землю в обмотке статора при естест-
венном емкостном токе замыкания на землю 5 А и более (независимо от наличия или отсутствия ком-
пенсации) должна быть предусмотрена токовая защита, реагирующая на полный ток замыкания на зем-
лю или на его составляющие высших гармоник. При необходимости для ее включения могут быть
установлены трансформаторы тока нулевой последовательности непосредственно у выводов генерато-
259
ра. Применение защиты рекомендуется и при емкостном токе замыкания на землю менее 5 А. Защита
должна быть отстроена от переходных процессов и действовать, как в 3.2.36 или 3.2.37.
Когда защита от замыканий на землю не устанавливается (так как при емкостном токе замыкания
на землю менее 5 А она нечувствительна) или не действует (например, при компенсации емкостного
тока в сети генераторного напряжения), в качестве защиты генератора от замыканий на землю может
использоваться установленное на шинах и действующее на сигнал устройство контроля изоляции.
3.2.39.
При установке на генераторах трансформатора тока нулевой последовательности для защиты от одно-
фазных замыканий на землю должна быть предусмотрена токовая защита от двойных замыканий на
землю, присоединяемая к этому трансформатору тока.
Для повышения надежности действия при больших значениях тока следует применять реле с насы-
щающимся трансформатором тока. Эта защита должна быть выполнена без выдержки времени и дей-
ствовать как защита, указанная в 3.2.36 или 3.2.37.
3.2.40.
Для защиты от замыканий между витками одной фазы в обмотке статора генератора с выведенными
параллельными ветвями должна предусматриваться односистемная поперечная дифференциальная
токовая защита без выдержки времени, действующая как защита, указанная в 3.2.36.
3.2.41.
Для защиты генераторов мощностью более 30 МВт от токов, обусловленных внешними несимметрич-
ными КЗ, а также от перегрузки током обратной последовательности следует предусматривать токо-
вую защиту обратной последовательности, действующую на отключение с двумя выдержками време-
ни (см. 3.2.45).
Для генераторов с непосредственным охлаждением проводников обмоток защиту следует выпол-
нять со ступенчатой или зависимой характеристикой выдержки времени. При этом ступенчатая и зави-
симая характеристики при вторых (более высоких) выдержках времени не должны быть выше характе-
ристики допустимых перегрузок генератора током обратной последовательности.
Для генераторов с косвенным охлаждением проводников обмоток защиту следует выполнять с не-
зависимой выдержкой времени с током срабатывания не более допустимого для генератора при про-
хождении по нему тока обратной последовательности в течение 2 мин; меньшая выдержка времени
защиты не должна превышать допустимой длительности двухфазного КЗ на выводах генератора.
Токовая защита обратной последовательности, действующая на отключение, должна быть допол-
нена более чувствительным элементом, действующим на сигнал с независимой выдержкой времени.
Ток срабатывания этого элемента должен быть не более длительно допустимого тока обратной после-
довательности для данного типа генератора.
3.2.42.
Для защиты генераторов мощностью более 30 МВт от внешних симметричных КЗ должна быть пред-
усмотрена максимальная токовая защита с минимальным пуском напряжения, выполняемая одним реле
тока, включенным на фазный ток, и одним минимальным реле напряжения, включенным на междуфаз-
ное напряжение. Ток срабатывания защиты должен быть около 1,3—1,5
I
ном
, а напряжение срабатыва-
ния — около 0,5—0,6
U
ном
.
На генераторах с непосредственным охлаждением проводников обмоток вместо указанной защиты
может быть установлена однорелейная дистанционная защита.
3.2.43.
Для защиты генераторов мощностью более 1 МВт до 30 МВт от внешних КЗ следует применять макси-
мальную токовую защиту с комбинированным пуском напряжения, выполненным с одним минималь-
ным реле напряжения, включенным на междуфазное напряжение, и одним устройством фильтр-реле
напряжения обратной последовательности, разрывающим цепь минимального реле напряжения.
Ток срабатывания защиты и напряжение срабатывания минимального органа напряжения следует
принимать равными указанным в 3.2.42, напряжение срабатывания устройства фильтр-реле напряже-
ния обратной последовательности — 0,1—0,12
U
ном
.
3.2.44.
Для генераторов выше 1 кВ мощностью до 1 МВт в качестве защиты от внешних КЗ должна быть
применена максимальная токовая защита, присоединяемая к трансформаторам тока со стороны нейт-
рали. Уставку защиты следует выбирать по току нагрузки с необходимым запасом. Допускается также
применение упрощенной минимальной защиты напряжения (без реле тока).
3.2.45.
Защита генераторов мощностью более 1 МВт от токов, обусловленных внешними КЗ, должна быть
выполнена с соблюдением следующих требований:
1. Защиту следует присоединять к трансформаторам тока, установленным на выводах генератора
со стороны нейтрали.
2. При наличии секционирования шин генераторного напряжения защиту следует выполнять с дву-
мя выдержками времени: с меньшей выдержкой — на отключение соответствующих секционных и ши-
носоединительного выключателей, с большей — на отключение выключателя генератора и гашение
поля.
260
3.2.46.
На генераторах с непосредственным охлаждением проводников обмоток должна быть предусмотрена защи-
та ротора от перегрузки при работе генератора как с основным, так и с резервным возбуждением. Защиту
следует выполнять с независимой или зависимой от тока выдержкой времени и реагирующей на повышение
напряжения или тока в обмотке ротора. Защита должна действовать на отключение выключателя генератора
и гашение поля. С меньшей выдержкой времени от защиты должна производиться разгрузка ротора.
3.2.47.
Защита генератора от токов, обусловленных симметричной перегрузкой, должна быть выполнена в виде
максимальной токовой защиты, действующей на сигнал с выдержкой времени и использующей ток
одной фазы статора.
Для разгрузки и при необходимости для автоматического отключения генератора с непосредствен-
ным охлаждением проводников обмоток при симметричных перегрузках допускается использовать
защиту ротора, выполняемую согласно 3.2.46 и реагирующую на перегрузки ротора, сопровождающие
симметричные перегрузки турбогенераторов.
3.2.48.
Защита от замыканий на землю во второй точке цепи возбуждения турбогенераторов должна быть
предусмотрена в одном комплекте на несколько (но не более трех) генераторов с близкими параметра-
ми цепей возбуждения. Защита должна включаться в работу только при появлении замыкания на зем-
лю в одной точке цепи возбуждения, выявляемого при периодическом контроле изоляции (см. гл. 1.6).
Защита должна действовать на отключение выключателя генератора и гашение поля на генераторах
с непосредственным охлаждением проводников обмоток и на сигнал или на отключение на генерато-
рах с косвенным охлаждением.
3.2.49.
На турбогенераторах с непосредственным охлаждением проводников обмоток рекомендуется уста-
навливать устройства защиты от асинхронного режима с потерей возбуждения. Допускается вместо
этого предусматривать автоматическое выявление асинхронного режима только по положению
устройств автоматического гашения поля. При действии указанных устройств защиты или при от-
ключении АГП на генераторах, допускающих асинхронный режим, должен подаваться сигнал о по-
тере возбуждения.
Генераторы, не допускающие асинхронного режима, а в условиях дефицита реактивной мощности
в системе и остальные генераторы, потерявшие возбуждение, должны отключаться от сети при дей-
ствии указанных устройств (защиты или автоматического гашения поля).
3.2.50.
Защиту генераторов до 1 кВ мощностью до 1 МВт с незаземленной нейтралью от всех видов поврежде-
ний и ненормальных режимов работы следует осуществлять установкой на выводах автоматического
выключателя с максимальными расцепителями или выключателя с максимальной токовой защитой
в двухфазном исполнении. При наличии выводов со стороны нейтрали указанную защиту, если воз-
можно, следует присоединять к трансформаторам тока, установленным на этих выводах.
Для указанных генераторов с глухозаземленной нейтралью эта защита должна быть предусмотре-
на в трехфазном исполнении.
ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВ (АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ) С ОБМОТКОЙ
ВЫСШЕГО НАПРЯЖЕНИЯ 3 кВ И ВЫШЕ И ШУНТИРУЮЩИХ РЕАКТОРОВ 500 кВ
3.2.51.
Для трансформаторов* должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих ви-
дов повреждений и ненормальных режимов работы:
* Здесь и далее в разд. 3 термин «трансформаторы» распространяется и на автотрансформаторы (соответ-
ствующих напряжений и мощностей), если в тексте не делается специальной оговорки.
1) многофазных замыканий в обмотках и на выводах;
2) однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах, присоединенных к сети с глухозазем-
ленной нейтралью;
3) витковых замыканий в обмотках;
4) токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ;
5) токов в обмотках, обусловленных перегрузкой;
6) понижения уровня масла;
7) частичного пробоя изоляции вводов 500 кВ;
8) однофазных замыканий на землю в сетях 3—10 кВ с изолированной нейтралью, если трансфор-
матор питает сеть, в которой отключение однофазных замыканий на землю необходимо по требовани-
ям безопасности (см. 3.2.96).
Рекомендуется, кроме того, применение защиты от однофазных замыканий на землю на стороне
6—35 кВ автотрансформаторов с высшим напряжением 220 кВ и выше.
261
3.2.52.
Для шунтирующих реакторов 500 кВ следует предусматривать устройства релейной защиты от следу-
ющих видов повреждений и ненормальных режимов работы:
1) однофазных и двухфазных замыканий на землю в обмотках и на выводах;
2) витковых замыканий в обмотках;
3) понижение уровня масла;
4) частичного пробоя изоляции вводов.
3.2.53.
Газовая защита от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделением газа, и от понижения
уровня масла должна быть предусмотрена:
для трансформаторов мощностью 6,3 МВ
•
А и более;
для шунтирующих реакторов напряжением 500 кВ;
для внутрицеховых понижающих трансформаторов мощностью 630 кВ
•
А и более.
Газовую защиту можно устанавливать также на трансформаторах мощностью 1—4 МВ
•
А.
Газовая защита должна действовать на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня
масла и на отключение при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла.
Защита от повреждений внутри кожуха трансформатора, сопровождающихся выделением газа, мо-
жет быть выполнена также с использованием реле давления.
Защита от понижения уровня масла может быть выполнена также в виде отдельного реле уровня
в расширителе трансформатора.
Для защиты контакторного устройства РПН с разрывом дуги в масле следует предусматривать
отдельное газовое реле и реле давления.
Для защиты избирателей РПН, размещаемых в отдельном баке, следует предусматривать отдель-
ное газовое реле.
Должна быть предусмотрена возможность перевода действия отключающего элемента газовой за-
щиты на сигнал и выполнения раздельной сигнализации от сигнального и отключающих элементов
газового реле (различающейся характером сигнала).
Допускается выполнение газовой защиты с действием отключающего элемента только на сигнал:
на трансформаторах, которые установлены в районах, подверженных землетрясениям;
на внутрицеховых понижающих трансформаторах мощностью 2,5 МВ
•
А и менее, не имеющих
выключателей со стороны высшего напряжения.
3.2.54.
Для защиты от повреждений на выводах, а также от внутренних повреждений должны быть пред-
усмотрены:
1. Продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени на трансформаторах мощностью
6,3 МВ
•
А и более, на шунтирующих реакторах 500 кВ, а также на трансформаторах мощностью 4 МВ
•
А
при параллельной работе последних с целью селективного отключения поврежденного трансформатора.
Дифференциальная защита может быть предусмотрена на трансформаторах меньшей мощности,
но не менее 1 МВ
•
А, если:
токовая отсечка не удовлетворяет требованиям чувствительности, а максимальная токовая защита
имеет выдержку времени более 0,5 с;
трансформатор установлен в районе, подверженном землетрясениям.
2. Токовая отсечка без выдержки времени, устанавливаемая со стороны питания и охватывающая
часть обмотки трансформатора, если не предусматривается дифференциальная защита.
Указанные защиты должны действовать на отключение всех выключателей трансформатора.
3.2.55.
Продольная дифференциальная токовая защита должна осуществляться с применением специальных
реле тока, отстроенных от бросков тока намагничивания, переходных и установившихся токов неба-
ланса (например, насыщающиеся трансформаторы тока, тормозные обмотки).
На трансформаторах мощностью до 25 МВ
•
А допускается выполнение защиты с реле тока, от-
строенными по току срабатывания от бросков тока намагничивания и переходных значений токов неба-
ланса (дифференциальная отсечка), если при этом обеспечивается требуемая чувствительность.
Продольная дифференциальная защита должна быть выполнена так, чтобы в зону ее действия вхо-
дили соединения трансформатора со сборными шинами.
Допускается использование для дифференциальной защиты трансформаторов тока, встроенных
в трансформатор, при наличии защиты, обеспечивающей отключение (с требуемым быстродействием)
КЗ в соединениях трансформатора со сборными шинами.
Если в цепи низшего напряжения трансформатора установлен реактор и защита трансформатора не
обеспечивает требования чувствительности при КЗ за реактором, допускается установка трансформа-
торов тока со стороны выводов низшего напряжения трансформатора для осуществления защиты реак-
тора.