Лабораторная работа №6

Тема: ознакомление с принципом действия защиты от замыкания на землю обмотки статора генератора.

Цель работы: ознакомление с принципом действия защиты от замыкания на землю обмотки статора генератора.

В результате выполнения лабораторной работы студент должен:

знать:

- виды повреждений генератора;

- устройство РЗ от замыкания на землю обмотки статора генератора ;

- принцип действия защиты;

уметь и иметь навык:

- чтения схемы РЗ.

Используемое оборудование: лабораторный стенд № 6, на котором размещены релейная защита генератора, сигнальные лампы, питание стенда осуществляется через автоматический выключатель.

Теоретический материал

Для уменьшения тока замыкания на землю в сети генераторного напряжения, что существенно повышает надежность эксплуатации генераторов и кабельных сетей, генераторы напряжением 3 кВ и выше, как правило, работают с изолированной нейтралью. При замыкании на землю фазы статора ток в месте повреждения пропорционален числу замкнувшихся витков и значению емкости присоединенной сети.

Поскольку токи замыкания на землю малы по сравнению с токами, проходящими при многофазных к.з., защита генератора от замыканий на землю должна иметь высокую чувствительность. Поэтому токовые реле защиты от замыканий на землю подключаются к специальным трансформаторам тока нулевой последовательности, которые обеспечивают работу защиты при малых токах замыкания на землю.

В эксплуатации используются трансформаторы тока нулевой последовательности двух типов: для защиты генераторов, имеющих кабельные выводы, - кабельного типа (ТНП) и для защиты генераторов с шинными выводами – шинного типа (ТНПШ).

26

Схема защиты генератора с ТНП и ТНПШ от замыканий на землю в обмотке статора приведена на рисунке 1. Токовое реле КА1 включено на вторичную обмотку ТНП. Чтобы предотвратить неправильное действие защиты от токов небаланса, проходящих кратковременно во время переходных процессов при замыкании на землю во внешней сети, в схему введено реле времени, создающее выдержку времени 0,5 – 2 с. Напряжение для подмагничивания ТНП, равное 100 В подается от трансформатора напряжения, установленного на выводах генератора.

В схеме защиты предусмотрен вольтметр с кнопкой, с помощью которого можно примерно определить число замкнувшихся витков при замыкании на землю в обмотке статора. Чем дальше от нулевой точки генератора возникает замыкание на землю, тем больше будут показания вольтметра. По вольтметру можно также обнаружить замыкание на землю обмотки статора до включения генератора в сеть, когда защита с ТНП работать не будет.

Токовое реле КА 2 предназначено для действия при двойных замыканиях на землю (одно замыкание на землю во внешней сети генераторного напряжения, а второе – в обмотке статора). Реле КА 2 действует без выдержки времени на выходное промежуточное реле генератора через указательное реле КН 2.

+ КА2.1 КН 2 -

Q

SB КТ1 КН1 к выходному реле

КА1.1 КТ

ТА КА1 КА2

а) б)

Рисунок 1 – схема защиты генератора от замыканий на землю.

а - токовые цепи; б – цепи оперативного тока

27

Порядок выполнения работы:

1 Повторить теоретический материал;

2 ознакомиться со схемой защиты статора от замыканий на землю;

3включить автомат стенда, подав питание;

4 повернув ключ управления «КУ», включить выключатель генератора;

5 создать режим замыкания обмотки статора на землю, нажав кнопку «К-1», и удерживая ее в этом положении, проследить действие защиты;

6 вернуть схему в исходное положение, отключив ключ «КУ», и подняв бленкер указательного реле;

7 включить ключ управления и создать режим внешнего к.з. на землю, нажав кнопку «КУ-2», и проследить действие защиты;

8 создать режим двойного замыкания на землю, нажав кнопку «КЗ», и удерживая ее во включенном положении, проследить действие защиты;

9 вернуть схему в исходное положение, отключив «КУ», и подняв бленкер указательного реле

10 отключить автомат стенда.

11 Составить отчет.

12 Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1 Как осуществляется подмагничивание?

2 Причины появления токов небаланса?

3 При каких повреждениях работает чувствительное реле?

4 Объяснить принцип действия защиты.

5 При каких повреждениях работает «грубое» реле?

6 Оценка защиты (достоинства и недостатки).

28