5.2.4 Защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок и внешних несимметричных коротких замыканий (i2)

Защита предназначена для ликвидации недопустимых перегрузок генератора токами об­ратной последовательности при внешних несимметричных междуфазных коротких замыканиях и других несимметричных режимах энергосистемы, а также при несимметричных коротких за­мыканиях в самом генераторе.

Защита реагирует на относительный ток обратной последовательности :

где – ток обратной последовательности в первичной цепи генератора,

–номинальный ток генератора в первичной цепи.

Допустимая длительность несимметричного режима при неизменном значении тока ха­рактеризуется выражением:

где – параметр, заданный заводом-изготовителем.

Защита содержит следующие функциональные органы:

1) Сигнальный орган срабатывающий при увеличении токавыше значения ус­тавки срабатывания с независимой выдержкой времени (действует на сигнал).

Принимаем уставку сигнального органа:

2) Пусковой орган срабатывает без выдержки времени при увеличении значе­ниявыше уставки срабатывания и осуществляет пуск интегрального органа. Ток срабатыва­ния пускового органа выбирается по условию обеспечения надежного пуска интегрального ор­гана при

При этом:

Уставка равна:

где– коэффициент надежности.

При этом допустимая длительность перегрузки может быть определена по тепловому дей­ствию тока, равного

3) Интегральный орган срабатывает при удаленных несимметричных режимах, сопрово­ждающихся токами перегрузки с зависимой от тока выдержкой времени, определяемой уравнением:

Допустимая длительность протекания токов обратной последовательности в генераторе представлена в таблице 1.

Таблица 5.1 - Допустимая длительность протекания токов обратной последовательности в генераторе

Кратность перегрузки по току обратной последо­вательности I2/Iн	1,0	0,6	0,5	0,4	0,3	0,2
Длительность (с)	20	55	80	125	220	500

Харктеристика интегрального органа защиты обратной последовательности от несимметричных перегрузок и внешних несимметричных коротких замыканий (I2) представлена на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3 - Характеристика интегрального органа защиты обратной последовательности от несимметричных перегрузок и внешних несимметричных коротких замыканий (I2)

Исходя из характеристики срабатывания интегрального органа время срабатывания при­нимаем: t мин. = 20 с, t макс. = 600 с.

Интегральный орган имитирует процесс охлаждения статора генератора после устранения перегрузки по экспоненциальному закону. При этом промежуток времени, за который перегрев генератора снижается от максимально допустимой величины до 0,135 от этой величины, услов­но называется временем «полного охлаждения» (Iохл) и регулируется в диапазоне от 10 до 999 с. Этот параметр выставляется согласно указаниям завода-изготовителя (t_охл= 100с).

4) Орган токовой отсечки срабатывает с независимой выдержкой времени при увеличении токавыше уставки срабатывания органа и является защитой от внешних несим­метричных коротких замыканий.

Ток срабатывания органа отсечки определяется из следующих условий:

1. Из условия предотвращения перегрева ротора при протекании тока обратной после­довательности;

2. Из условия обеспечения чувствительности при двухфазном коротком замыкании на шинах ВН блока и на отходящих BЛ.

3. Из условия согласования по чувствительности и времени действия с защитами BJI.

По первому условию:выбор тока срабатывания производится по кривой предельной длительности протекания через генератор токов обратной последовательности

По второму условию:

а) по условию обеспечения чувствительности при двухфазных коротких замыканиях на шинах ВН блока:

где - сверхпереходное сопротивление генератора по продольной оси;

- сопротивление обратной последовательности генератора;

- сопротивление трансформатора в относительных единицах.

б) по условию обеспечения чувствительности к повреждениям в конце линий 110 кВ при отключении выключателей на противоположном конце ВЛ и работе всех генераторов:

При двухфазном КЗ в конце линии:

По третьему условию:ток срабатывания выбирается исходя из согласования по чувствительности с резервными защитами линии. В связи с отсутствием необходимых данных принимаем уставку срабатывания по второму условию.

Отсечка действует с выдержкой времени 8,5 с на отключение блочных выключателей 110 кВ и выключателей ТСН, с выдержкой времени 9,0 с на отключение выключателя генератора и гашение полей.