3. Защита шин генераторного напряжения

На электростанциях с шинами генераторного напряжения и на подстанциях с реактированными линиями и напряжением 6-10 кВ применяются специальные схемы защит шин, обеспечивающие быстрое отключение к.з., возникающих на шинах.

Наиболее просто защита шин осуществляется с помощью неполной дифференциальной защиты, выполненной токовыми реле, включаемыми на сумму токов всех источников питания. На схеме, представленной на рис. 11-6, токовые реле защиты шин подключены к трансформаторам тока генератора, трансформатора связи с энергосистемой и секционного выключателя.

Рис. 11-6. Схема неполной дифференциальной защиты шин.

Неполная диф. защита обычно выполняется в 2-х фазном 2-х релейном исполнении, так как сети напряжением 6-10 кВ работают с изолированной нейтралью. Защита имеет две ступени: первая ступень выполняется в виде токовой отсечки, действующей без выдержки времени, вторая ступень представляет собой максимальную токовую защиту, действующую с выдержкой времени предназначенную резервировать защиты отходящих линий при к.з. за реакторами.

При к.з. за реактором линии в реле защиты будет проходить ток, равный сумме тока к.з. и тока нагрузки остальных неповреждённых линий данной секции, поэтому ток срабатывания первой ступени выбирается по следующему условию:

где:
Кн	-	коэффициент надёжности, принимаемый равным 1,2
Кнагр	-	коэффициент нагрузки, учитывающий увеличение тока нагрузки за счёт торможения и самозапуска электродвигателей из-за снижения напряжения при к.з. за реактором, принимаемый равным 1,21,3.

Ток срабатывания первой ступени должен также отстраиваться от к.з. за трансформаторами с.н., но это условие обычно не является определяющим.

Ток срабатывания второй ступени отстраивается от максимального тока нагрузки с учётом возможного самозапуска электродвигателей:

Первая ступень защиты не имеет выдержки времени, вторая – действует с выдержкой времени отстроенной от времени срабатывания защит отходящих линий. Обычно предусматривают и вторую выдержку времени для отключения генераторов в случаях, когда после отключения выключателей отходящих линий трансформаторов и секционных выключателей, повреждение (к.з.) не устранилось.

Чувствительность первой ступени защиты рассчитанная при 2-х фазном к.з. на шинах должна быть не менее 1,5, а чувствительность второй ступени (при 2-х фазном к.з. за реактором) – не менее 1,21,3.

Рассмотренная схема неполной диф. защиты шин обладает достаточным быстродействием и надёжностью из-за простоты исполнения и нашла широкое применение на небольших электростанциях для защиты шин генераторного напряжения.

Выводы:

1. На электростанциях с генераторами малой мощности, работающими на сборные шины генераторного напряжения и подстанциях напряжением 6-10 кВ с реактированными линиями в качестве защиты шин применяется неполная дифференциальная защита.

2. Неполная дифференциальная защита шин обычно выполняется в 2-х фазном исполнении и имеет две ступени: первая ступень в виде токовой отсечки предназначена для отключения без выдержки времени к.з. на шинах; вторая ступень в виде максимальной токовой защиты действует с выдержкой времени и предназначена для резервирования защит отходящих присоединений сборных шин.