В.Е. ГЛАЗЫРИН, А.И. ШАЛИН
РАСЧЕТ УСТАВОК
МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ
РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ БЛОКА
ГЕНЕРАТОР-ТРАНСФОРМАТОР
Утверждено
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
НОВОСИБИРСК
2009
УДК 621.316.925(075.8)
Г 525
Рецензенты: канд. техн. наук, доц. <...> Расчет уставок микропроцессорной релейной защиты блока
генератор-трансформатор : учеб. пособие / В.Е. Глазырин, <...> Рассматривается
техника, разработанная научно-производственным объединением «ЭКРА» (г.
Чебоксары) и поставляемая в виде шкафов защиты ШЭ1110, ШЭ1111, ШЭ1112
и ШЭ1113. <...> Защита обмотки статора от симметричных перегрузок ............ 44 <...> В большинстве источников отсутствует расчет уставок защит энергоблоков на микропроцессорной базе. <...> СХЕМЫ ПРИСОЕДИНЕНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ
К СИСТЕМЕ
Виды релейной защиты генераторов и аппаратное исполнение зависят от ряда факторов: вида рабочего тела (турбогенераторы и гидрогенераторы), мощности генератора, схемы соединений обмоток статора и
вида системы охлаждения, системы возбуждения, схемы присоединения генератора к энергосистеме и т.д. <...> Все цепи мощного современного генератора как со стороны линейных
выводов, так и со стороны нейтрали выполняются пофазными экранированными токопроводами. <...> На генераторном напряжении энергоблоков имеются ответвления
для питания собственных нужд. <...> Питание схем собственных нужд выполняется через трансформатор собственных нужд (ТСН), но иногда и
собственные нужды и расположенные поблизости от станции потребители генераторного напряжения питаются через реактор. <...> 2,а изображен генератор, подключенный к сборным шинам
генераторного напряжения. <...> 2,в приведена схема, в которой собственные нужды или нагрузка, получающая питание на генераторном напряжении, присоединены к выводам генератора через токоограничивающий реактор. <...> НАЗНАЧЕНИЕ ЗАЩИТ, ВХОДЯЩИХ
В СОСТАВ ШКАФОВ ШЭ1110, ШЭ1111,
ШЭ1112 и ШЭ1113
Научно-производственное предприятие «ЭКРА» (г. Чебоксары) серийно выпускает шкафы комплекса защит <...>
Расчет_установок_микропроцессорной_релейной_защиты_блока_генератор-трансформатор.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
В.Е. ГЛАЗЫРИН, А.И. ШАЛИН
РАСЧЕТ УСТАВОК
МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ
РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ БЛОКА
ГЕНЕРАТОР-ТРАНСФОРМАТОР
Утверждено
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
НОВОСИБИРСК
2009
Стр.1
УДК 621.316.925(075.8)
Г 525
Рецензенты: канд. техн. наук, доц. В.В. Медведков;
канд. техн. наук, доц. А.И. Щеглов
Работа подготовлена кафедрой электрических станций
для студентов энергетического факультета
специальностей 140203 и 140204
Глазырин В.Е.
Г 525
Расчет уставок микропроцессорной релейной защиты блока
генератор-трансформатор : учеб. пособие / В.Е. Глазырин,
А.И. Шалин. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2009. –130 с.
ISBN 978-5-7782-1142-1
Содержится информация по современным решениям в области защиты
блоков генератор-трансформатор электрических станций. Рассматривается
техника, разработанная научно-производственным объединением «ЭКРА» (г.
Чебоксары) и поставляемая в виде шкафов защиты ШЭ1110, ШЭ1111, ШЭ1112
и ШЭ1113.
УДК 621.316.925(075.8)
ISBN 978-5-7782-1142-1
© Глазырин В.Е., Шалин А.И., 2009
© Новосибирский государственный
технический университет, 2009
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ...................................................................................................... 5
1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ
МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ ТЕРМИНАЛОВ ЗАЩИТЫ ............. 6
2. СХЕМЫ ПРИСОЕДИНЕНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ К СИСТЕМЕ . 13
3. НАЗНАЧЕНИЕ ЗАЩИТ, ВХОДЯЩИХ В СОСТАВ ШКАФОВ
ШЭ1110, ШЭ1111, ШЭ1112 и ШЭ1113 ............................................ 15
4. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ЗАЩИТ И ВЫБОР УСТАВОК ............ 24
4.1. Продольная дифференциальная защита генератора .................. 24
4.2. Поперечная дифференциальная защита генератора .................. 30
4.3. Защита от замыканий на землю в обмотке статора ................... 30
4.4. Защита от замыканий на землю в обмотке ротора ..................... 36
4.5. Токовая защита обратной последовательности ......................... 38
4.6. Защита обмотки статора от симметричных перегрузок ............ 44
4.7. Защита обмотки ротора генератора от перегрузок .................... 48
4.8. Защита от потери возбуждения ................................................... 53
4.9. Защита от асинхронного режима ................................................. 57
4.10. Защита от асинхронного режима без потери
возбуждения ............................................................................... 60
4.11. Резервная дистанционная защита генератора
от междуфазных КЗ ................................................................... 63
4.12. Защита от повышения напряжения ........................................... 65
4.13. Контроль исправности цепей напряжения (КИН) ................... 66
4.14. Дифференциальная защита трансформатора блока ................. 68
4.15. Газовая защита трансформатора ................................................ 78
4.16. Защита от замыканий на землю в цепи обмотки низшего
напряжения трансформатора ..................................................... 78
4.17. Дополнительная резервная токовая защита на стороне
высшего напряжения .................................................................. 79
4.18. Защита от внешних коротких замыканий на землю ................ 80
4.19. Защита от перевозбуждения трансформатора .......................... 82
4.20. Защита от частичного пробоя изоляции высоковольтных
вводов трансформатора (КИВ) .................................................. 85
3
Стр.3
4.21. Дифференциальная защита ошиновки высшего
напряжения трансформатора ..................................................... 87
4.22. Дифференциальная защита трансформатора собственных
нужд ................................................................................ 92
4.23. Защита от замыканий на землю обмотки статора
генератора, работающего на сборные шины ............................ 95
5. ПРИМЕР РАСЧЕТА ЗАЩИТ БЛОКА ТУРБОГЕНЕРАТОРТРАНСФОРМАТОР
........................................................................... 99
5.1. Исходные параметры первичной схемы ..................................... 99
5.2. Расчет параметров схемы замещения ....................................... 102
5.3. Расчет продольной дифференциальной защиты
генератора .................................................................................. 104
5.4. Расчет поперечной дифференциальной защиты
генератора .................................................................................. 107
5.5. Расчет уставок защиты от замыканий на землю
в обмотке статора ....................................................................... 107
5.6. Расчет уставок токовой защиты обратной последовательности
................................................................................... 109
5.7. Расчет уставок защиты обмотки статора от симметричных
перегрузок .......................................................................... 110
5.8. Расчет уставок защиты обмотки ротора генератора -
от перегрузок ............................................................................. 111
5.9. Расчет уставок защиты от потери возбуждения ....................... 113
5.10. Расчет уставок защиты от асинхронного режима
без потери возбуждения ........................................................... 114
5.11. Расчет уставок резервной дистанционной защиты
генератора от междуфазных коротких замыканий ................ 116
5.12. Расчет уставок защиты от повышения напряжения .............. 117
5.13. Расчет уставок дифференциальной защиты трансформатора
блока .............................................................................. 118
5.14. Расчет уставок дифференциальной защиты ошиновки
высшего напряжения трансформатора. Выбор трансформаторов
тока и их коэффициентов трансформации .............. 122
5.15. Расчет уставок дифференциальной защиты трансформатора
собственных нужд ............................................................ 125
Библиографический список ................................................................... 129
4
Стр.4