ТЭЦ 589

Расчетные токи КЗ для т. К1 берутся из сводной таблицы токов КЗ (табл. 6 ПЗ):

· на электродинамическую стойкость:

;

i_у = 30,65 кА; i_дин = 143 кА;

30,65 кА < 143 кА - условие выполняется.

· на термическую стойкость

или

кА;

Тогда по формуле (24)

кА²?с

По формуле (25)

кА²?с

- условие выполняется

· на загрузку вторичной обмотки ТА:

Z₂?Z_2ном,

Перечень необходимых измерительных приборов выбирается по уч. Рожковой ([.] - с. 362, табл. 4.11),

Трансформаторы тока должны быть рассчитаны на присоединение приборов СШ и отходящей линии.

Таблица 13 - Вторичная нагрузка трансформаторов тока ТВ 220

Наименование ИП	Тип	Нагрузка, В•А
		Фаза А	Фаза В	Фаза С
1. суммирующий ваттметр 2. амперметр х3 3. ваттметр 4. варметр 5. счетчик акт. энергии 6. счетчик акт. энергии 7. счетчик реак. энергии	Н-395 Э-335 Д-335 Д-335 САЗ-И674 САЗ-И674 САЗ-И674	10 0,5 0,5 - 2,5 2,5	- 0,5 0,5 0,5 2,5 2,5 2,5	10 0,5 - 0,5 - 2,5
ИТОГО:	13,5	9	16

Из таблицы 13 видно, что наиболее загружен трансформатор тока фазы С.

Сопротивление приборов определяется по выражению (29)

Ом

Номинальная нагрузка , Ом, трансформаторов тока определяется по формуле

(35)

Тогда по формуле (35)

Ом

Сопротивление контактов принимается 0,1 Ом, так как число приборов более трёх. Чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие

откуда допустимое сопротивление проводов находится по формуле (30)

Ом

Зная r_пр, по формуле (31) определяется сечение соединительных проводов (принимается кабель с медными жилами, ориентировочной длины 100 м)

мм².

Принимается медный кабель типа КВВГ-4 мм².

Сопротивление принятого провода , Ом, определяется по формуле

(36)

Тогда по формуле (36)

Ом

Откуда

- условие выполняется.

Таким образом выбранный трансформатор тока удовлетворяет условию проверки на загрузку вторичной обмотки.

Выбор трансформатора напряжения на РУ ВН

Условия выбора:

· по напряжению установки:

· по конструкции и схеме соединения обмоток;

· по классу точности;

· по вторичной нагрузке: S_2??S_ном.

Перечень необходимых измерительных приборов выбирается по уч. Рожковой ([…] - с. 362, табл. 4.11).

Таблица 14 - нагрузка трансформаторов напряжения на РУ ВН

	Тип	S одной обмотки, В•А.	Число обмоток	Cos ?	Sin ?	Число приборов	Общая по- требл-ая мощность
							P, Вт	Q, Вар
Сборные шины 220 кВ: 1. вольтметр 2. частотомер регистр. 3. вольтметр регистр. 4. ваттметр суммирующий 5 частотомер 6.синхроноскоп 7.вольтметр синхронизации Линии 220 кВ: 8. ваттметр 9. варметр 10.ЭПЗ-1636 11.ДФЗ	Э-379 Н-397 Н-393 Н-395 Э-362 Э-327 Э-335 Д-335 Д-335	2 7 10 10 1 10 2 1,5 1,5 45 10	1 1 1 2 1 1 1 2 2	1 1 1 1 1 1 1 1	0 0 0 0 0 0 0 0 0	1 1 1 1 2 1 2 5 5 4х3 4	2 7 10 20 2 10 4 15 15 540 40	- - - - - - - - - - -
ИТОГО:							665	-

По формуле (33) находится

ВА

Выбирается три однофазных трансформатора напряжения типа НКФ-

-220-58У1. Выбранный трансформатор напряжения имеет номинальную мощность 400 В•А в классе точности 0,5, таким образом три трансформатора напряжения, соединенные в звезду, имеют мощность 3•400 = =1200 В•А, что больше S_2? =665 В•А.

Выбранные трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.

Для соединения трансформаторов напряжения с ИП выбираются медные провода по условию механической прочности типа КВВГ - 1,5 мм².

Таблица 15 - технические данные трансформатора напряжения

Тип	U 1 ном В	U 2 ном В	Класс точности	S ном, ф В*А 400
НКФ - 220 -58	150 000/1,73	100/1,73	0,5

6.4 Выбор трансформатора тока и трансформатора напряжения для присоединения измерительных приборов в цепи ТСН

Выбор трансформатора тока в цепи ТСН

Условия выбора:

· по напряжению установки

· по току

· по конструкции и классу точности;

Нормальный ток в цепи ПРТСН с расщепленной обмоткой определяется по формуле (26)

А

Максимальный ток в цепи ПРТСН определяется по формуле (27)

А

В цепи ТСН устанавливается трансформатор тока типа ТЛШ-10.

Технические характеристики трансформатора тока типа ТЛШ-10:

U_ном =10 кВ; I_1ном =2000 А; Z_2ном=0,8 Ом в классе точности 0,5; I_тер. = 31,5; t_тер = 3 с;

Таблица 16 - технические данный трансформатора тока

Тип	Uном	I 1 ном	I 2 ном	i дин	I тер	i тер	Z 2 ном
трансфор-ра тока	кВ	А	А	кА	кА	кА	ом
ТЛШ-10-У3	10	2000	5	-	31,5	3	0,8

Данный трансформатор тока удовлетворяет условиям выбора.

Проверка трансформатора тока:

· на электродинамическую стойкость шинные трансформаторы тока (ТЛШ-10) не проверяются, т. к. их электродинамическая стойкость определяется устойчивостью самих шин.

· на термическую стойкость

;

КЗ на шинах с.н. ликвидируется отключением выключателей с.н. При КЗ на шинах с.н. трансформаторы тока попадают либо под ток КЗ со стороны ТСН, либо под суммарный ток КЗ от электродвигателей. Для расчета трансформатора тока на термическую стойкость принимается больший ток:

кА

Тогда по формуле (25)

кА²?с

По формуле (24)

кА²?с

- условие выполняется

· на загрузку вторичной обмотки ТА:

Z₂?Z_2ном,

Перечень необходимых измерительных приборов выбирается по уч. Рожковой ([…] - с. 362, табл. 4.11).

Таблица 17 - вторичная нагрузка трансформаторов тока в цепи ТСН

Наименование ИП	Тип	Нагрузка, В•А
		Фаза А	Фаза В	Фаза С
1. амперметр 2. ваттметр 3. счетчик активн. эн. 4. датчик акт. эн.	Э-335 Д-335 САЗ- И680 Е-829	0,5 0,5 - 1,0	0,5 0,5 2,5 -	0,5 - 2,5 1,0
ИТОГО:	2,0	3,5	4

Из таблицы 17 видно, что наиболее загружен трансформатор тока фазы С.

Сопротивление приборов определяется по формуле (29)

Ом

Сопротивление контактов принимается 0,1 Ом, т. к. число приборов более трёх. Чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие

откуда допустимое сопротивление проводов определяется по формуле (30)

Ом

Зная r_пр, определяется сечение соединительных проводов (принимается кабель с медными жилами, ориентировочной длины 6 м) по формуле (31)

мм²

По условиям механической прочности принимается медный провод типа КВВГ - 2,5 мм².

Определяется сопротивление принятого провода по формуле (32)

Ом

Откуда

- условие выполняется.

Выбор трансформатора напряжения в цепи ТСН

Условия выбора:

· по напряжению установки:

· по конструкции и схеме соединения обмоток;

· по классу точности;

· по вторичной нагрузке: S_2??S_ном,

Перечень необходимых измерительных приборов выбирается по уч. Рожковой ([…] - с. 362, табл. 4.11).

Таблица 18 - нагрузка трансформаторов напряжения в цепи ТСН

Наимено- вание ИП	Тип	S од - ной обмот-ки, В•А.	Число обмо-ток	cos?	sin?	Число приборов	Общая по- требл-ая мощность
							P, Вт	Q, Вар
1. ваттметр 2. счетчик акт. эн. 3. датчик акт. мощ. 4. вольтметр	Д-335 САЗ- И680 Е-829 Э-350	1,5 3 10 2	2 2 - 1	1 0,38 1	0 0,925 0 0	1 1 1 2	3 6 10 4	- 14,5 - -
Итого:							23	14,5

По формуле (34) находится

ВА

Выбирается один трехфазный трансформатора напряжения типа ЗНОЛ-

0,6-10 У3 (U_ном = 10000/3). Выбранный трансформатор напряжения имеет номинальную мощность 75 В•А в классе точности 0,5, что больше

S_2? =27,2 В•А. Таким образом выбранные трансформаторы напряжения будут работать в классе точности 0,5.

Таблица 19 - технические данные трансформатора напряжения

Тип	U 1 ном, В	U 2 ном, В	Класс точности	S ном, ф В*А
ЗНОЛ. 0,6 - 10У1	10 000/1,73	100/1,73	0,5	75

Для соединения трансформаторов напряжения с ИП выбираются медные провода по условию механической прочности типа КВВГ - 1,5 мм².

6.5 Выбор трансформатора тока и трансформатора напряжения для присоединения измерительных приборов в цепи РУ -220 кВ

Выбор трансформатор тока на ГРУ

· по напряжению установки

· по току

Расчетные токи в цепи распределительного устройства определяются по формуле (22)

А

Трансформатор тока выбираем типа ТШВ-15.

Технические характеристики трансформатора тока ТШВ-15:

U_ном =15 кВ; I_1ном =6000 А; S_2ном =30; I_тер = 20 кА; t_тер = 3 с;

Таблица 20 - технические данные трансформатора тока

Тип	Uном	I 1 ном	I 2 ном	i дин	I тер	i тер	Z 2 ном
трансфор-ра тока	кВ	А	А	кА	кА	кА	ом
ТШВ-15	15	6000	5	-	20	3	1,2

Данный трансформатор тока удовлетворяет условиям выбора.

Проверка выбранного трансформатора тока

Расчетные токи КЗ для т. К2 берутся из сводной таблицы токов КЗ (табл. 6 ПЗ):

· на электродинамическую стойкость не проверяется

· на термическую стойкость

или

кА;

Тогда по формуле (24)

кА²?с

По формуле (25)

кА²?с

- условие выполняется

· на загрузку вторичной обмотки ТА:

Z₂?Z_2ном,

Перечень необходимых измерительных приборов выбирается по уч. Рожковой ([.] - с. 362, табл. 4.11),

Трансформаторы тока должны быть рассчитаны на присоединение приборов СШ и отходящей линии.

Таблица 21 - Вторичная нагрузка трансформаторов тока ТШВ 15

Прибор	Тип	Нагрузка В*А
		А	В	С
1. Амперметр	Э-335	0,5	-	-
2. Амперметр	Э-335	-	0,5	-
3. Счётчик активной энергии	САЗ-И680	2,5	-	2,5
4. Счётчик реактивной энергии	СР4-И676	-	2,5	2,5
Итого		3	3	5

Из таблицы 21 видно, что наиболее загружен трансформатор тока фазы С.

Сопротивление приборов определяется по выражению (29)

Ом

Номинальная нагрузка , Ом, трансформаторов тока определяется по формуле

(35)

Тогда по формуле (35)

Ом

Сопротивление контактов принимается 0,1 Ом, так как число приборов более трёх. Чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие

откуда допустимое сопротивление проводов находится по формуле (30)

Ом

Зная r_пр, по формуле (31) определяется сечение соединительных проводов (принимается кабель с медными жилами, ориентировочной длины 30 м)

мм².

Принимается медный кабель типа КВВГ - 2,5 мм².

Сопротивление принятого провода , Ом, определяется по формуле (36)

Тогда по формуле (36)

Ом

Откуда

- условие выполняется.

Таким образом выбранный трансформатор тока удовлетворяет условию проверки на загрузку вторичной обмотки.

Выбор трансформатора напряжения на ГРУ

Условия выбора:

· по напряжению установки:

· по конструкции и схеме соединения обмоток;

· по классу точности;

· по вторичной нагрузке: S_2??S_ном.

Перечень необходимых измерительных приборов выбирается по уч. Рожковой ([…] - с. 362, табл. 4.11).

Таблица 22 - технические данные трансформатора напряжения

Таблица 23 - нагрузка трансформатора напряжения

По формуле (32) находится

ВА

Выбирается три однофазных трансформатора напряжения типа ЗНОЛ - 0,6-10, установленный на каждой секции. Выбранный трансформатор напряжения имеет номинальную мощность 75 В•А в классе точности 0,5, таким образом три трансформатора напряжения, соединенные в звезду, имеют мощность 3•75 = =225 В•А, что больше S_2? =28 В•А.

Выбранные трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.

Для соединения трансформаторов напряжения с ИП выбираются медные провода по условию механической прочности типа КВВГ - 1,5 мм².

7. Выбор токоведущих частей ТЭЦ

7.1 Основное электрическое оборудование электростанций (генераторы, трансформаторы, синхронные компенсаторы) и аппараты в этих цепях (выключатели, разъединители и др.) соединяются между собой проводниками разного типа, которые образуют токоведущие части электрической установки.

Токоведущие части на КЭС от выводов генератора до силового трансформатора и отпайка к трансформатору собственных нужд выполняются комплектным пофазно-экранированным токопроводом. Соединение силовых трансформаторов с РУ осуществляется гибкими токопроводами. Ошиновка ВН также выполняется гибкими токопроводами.

7.2 Выбор сборных шин 220 кВ.

Согласно ПУЭ сборные шины по экономической плотности тока не выбираются, поэтому сечение принимается по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах, равному току наиболее мощного присоединения, в данном случае линия с пропускной способностью .Нормальный ток в цепи генератора находится по формуле (22)

А

По справочнику под ред. Неклипаева ([…] - с. 428, табл. 7.35) принимается провод типа АС-300/39, d=24 мм, допустимый ток I_ДОП =710 А.

Проверка шин на схлестывание не производится, так как кА.

Из сводной таблицы токов КЗ (табл. 6 ПЗ): кА.

Проверка шин на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины выполняются голыми проводами на открытом воздухе (согласно руководящим указаниям по расчеты токов коротких замыканий, выбору и проверке аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания).

Проверка по условиям коронирования

Начальная критическая напряженность , кВ/см, определяется по формуле

, (37)

где m - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов m = 0,82);

r₀-радиус провода, см.

По формуле (37) определяется начальная критическая напряженность

кВ/см

Напряженность вокруг провода , кВ/см, определяется по формуле

, (38)

где U - линейное напряжение, кВ;

D_СР -среднее геометрическое расстояние между фаз, см.

При горизонтальном расположении фаз D_СР = 1,26D,

где D - расстояние между соседними фазами, см.

Тогда напряженность вокруг провода по формуле (38) равна

кВ/см

Здесь напряжение U принимается равным 242 кВ, т. к. на шинах электростанции поддерживается напряжение равное 1,1U_ном.

Условие проверки:

1,07•Е ? 0,9•Е₀;

1,07•28,2 = 30,2 кВ/см < 0,9•34 = 30,6 кВ/см - условие выполняется.

7.3 Выбор сборных шин ГРУ 10 кВ

Сборные шины по экономической плотности тока не выбираются, поэтому выбор производится по допустимому току.

Наибольший ток в цепи генераторов и сборных шин определяется по формуле:

(39)

где - номинальная мощность при загрузке генератора

U - номинальное напряжение на шинах

Тогда наибольший ток в цепи генераторов и сборных шин по формуле (39) равен:

А

Принимаем шины коробчатого сечения алюминиевые 2 (125 х 55 х 6,5) мм? по уч. Рожковой ([.] - с. 625, табл. П3.5),. С учётом поправочного коэффициента на температуру 0,94 по уч. Рожковой ([.] - с. 627, табл. П3.8),

А, что меньше наибольшего тока, поэтому выбираем шины 2 (150 х 65 х 7) по уч. Рожковой ([.] - с. 625, табл. П3.5) мм? сечением мм?,А.

Проверка сборных шин на термическую стойкость

По таблицы 6 ПЗ кА, тогда расчетный тепловой импульс

, кА²?с, находится по формуле (25)

где t_отк = t_р.з +t_отк,в =0,2+0,01 =0,21 с;

Т_а - постоянная времени. По уч. Рожковой ([…] - с. 190) Т_а = 0,035 с.

Тогда по формуле (25)

кА²?с

Минимальное сечение по условию термической стойкости по уч. Рожковой ([.] -, табл. 3.90),

(40)

где - расчетный тепловой импульс

C - значение функции, которое принимают по уч. Рожковой ([.] - с. 192, табл. 3.14).

Тогда по формуле (40)

мм?, что меньше выбранного сечения , следовательно, шины термически стойки.

Проверка на механическую прочность

Шины коробчатого сечения обладают большим моментом инерции, поэтому расчет производится без учета колебательного процесса в механической конструкции.

Принимаем что швеллеры шин соединены жестко по всей длине сварным швом, тогда момент сопротивления см³. При расположении шин в вершинах прямоугольного треугольника расчётную формулу принимаем по уч. Рожковой ([.] - с. 227, табл. 4.3).

(41)

где - ударный ток на сборных шинах 10,5 кВ

- длина пролёта, которая принимается 2 м

- напряжение в материале шин от взаимодействия фаз с учётом расположения шин

Тогда по формуле (41)

МПа

Проверим шины по условию

=МПа

поэтому шины механически прочны.

8. Выбор конструкции РУ

8.1 Типовой проект ОРУ-220 кВ разработан по схеме «с двумя рабочими и одной обходной системой шин» с использованием унифицированных железобетонных конструкций. Две рабочие сборные шины примыкают друг к другу, а обходная отнесена за линейные порталы. Выводы к трансформаторам пересекают две рабочие системы шин. Все выключатели размещаются в один ряд около второй сборной шины, что облегчает их обслуживание. Перед выключателями имеется дорога для проезда ремонтных механизмов, провоза оборудования. Соединения между выключателями и опорными изоляторами над дорогой выполнено жесткой ошиновкой. На всех ячейках установлены однополюсные двухколонковые разъединители. Каждый полюс шинных разъединителей второй системы шин расположен над проводами соответствующей фазы сборных шин. Такое расположение (килевое) позволяет выполнить соединение шинных разъединителей (развеску) непосредственно под сборными шинами и на этом же уровне присоединить выключатели. Ошиновка ОРУ выполняется гибким сталеалюминевым токопроводом. Большое количество портальных конструкций вызывает необходимость производства работ на высоте, что затрудняет и удорожает монтаж. Грозозащита ОРУ осуществляется молниеотводами, установленными непосредственно на портальных конструкциях. Прокладка кабеля в пределах ОРУ принята в наземных кабельных лотках.

9. Расчет схемы замещения

9.1 Расчет схемы замещения прямой последовательности

Расчет сопротивлений прямой последовательности производился в пункте 5 (ПЗ), поэтому используются раннее полученные данные для дальнейшего расчета.

Составляется схема замещения прямой последовательности

Рисунок 8 - Схема замещения прямой последовательности

9.2 Расчет схемы замещения нулевой последовательности

Расчет сопротивлений нулевой последовательности

Сопротивление энергосистемы определяется по формуле

, (42)

где - сопротивление энергосистемы прямой последовательности.

Тогда по формуле (42)

,

Сопротивление параллельных линий определяется по формуле:

, (43)

где- сопротивление линии прямой последовательности.

Тогда по формуле (43)

,

Сопротивление одиночных линий определяется по формуле

, (44)

где - сопротивление линии прямой последовательности.

Тогда по формуле (44)

,

Сопротивление трансформаторов на подстанциях определяется по формуле

, (45)

где -сопротивления трансформатора прямой последовательности.

Определяется сопротивление обмоток трансформаторов подстанции 1 по формуле (45)

,

Сопротивление обмоток трансформаторов подстанции 2 определяется по формуле (45)

,

Сопротивление трансформаторов связи ТЭЦ определяется по формуле (45)

,

Сопротивление блочных трансформаторов ТЭЦ определяется по формуле (45)

,

В схеме замещения нулевой последовательности генераторы не учитываются, т. к. они не имеют связей с землей, учитываются лишь те элементы, которые имеют связь с землей, а именно: энергосистемы, линии и трансформаторы с заземленной нейтралью.

Для уменьшения токов однофазного короткого замыкания на землю часть блочных трансформаторов и трансформаторов ПС разземляется. Разземлять можно не более половины нейтралей трансформаторов.

Составляется схема замещения нулевой последовательности

Рисунок 9 - Схема замещения нулевой последовательности

10. Расчет токовой отсечки

10.1 Для расчёта токовой отсечки необходимо схему замещения прямой последовательности преобразовать относительно расчётной линии (W1).

При преобразовании схемы не учитываются сопротивления тупиковых подстанций, так как они не подпитывают точку короткого замыкания (трёхфазного).

10.2 После всех упрощений схему замещения принимает удобный для расчетов вид, показанный на рисунке 10:

Рисунок 10

10.3 Получается следующая схема для расчёта токовой отсечки, показанная на рисунке 11:

Рисунок 11

10.4 На линиях с двух сторонним питанием отсечка устанавливается с обеих сторон. Для её расчёта необходимо знать, как изменяется ток КЗ по линии от системы 1 и от системы 2.

Селективность отсечки достигается отстройкой от 3 ^Х режимов:

от максимального тока КЗ в конце линии:

для первого комплекта - это ток I_C1К2;

для второго комплекта - это ток I_С2К1;

2 отстройка от тока КЗ за спиной защиты:

для первого комплекта - это ток I_С2К1;

для второго комплекта - это ток I_C1К2;

отстройка от качаний.

Качание - это ненормальный режим, возникающий на линиях с 2 ^Х сторонним питанием после отключения КЗ на смежном участке. При этом ток периодически увеличивается и уменьшается.

Расчётным для определения тока срабатывания отсечки является наибольший из трёх токов.

10.5 Определяются расчётные токи КЗ. Для этого в начале определяется базовый ток , при по формуле (14)

А

Определяются расчетные токи КЗ:

А,

А,

А

10.6 Определяется ток срабатывания отсечки того комплекта защит, который устанавливается со стороны шин ТЭЦ, это первый комплект защит.

Ток срабатывания отсечки , А, определяется отстраивается от максимального тока А по формуле

, (46)

где - коэффициент отстройки, равный 1,3,

- максимальный ток качания.

Ток срабатывания отсечки отстраивается от максимального тока А и по формуле (46) равен

А

10.7 Определяется ток КЗ в начале линии I_С1К1

А

10.8 Проверка чувствительности защиты при КЗ в начале линии

Чувствительность защиты определяется по формуле

, (47)

где - трехфазный ток КЗ, А,

- ток срабатывания защиты.

Тогда по формуле (47) проверяется чувствительность защиты при КЗ в начале линии

, что больше 1,2

Токовая отсечка первого комплекта защиты по чувствительности проходит.

10.9 Выбор реле токовой отсечки

Для выбора реле необходимо рассчитать ток срабатывания реле.

Ток срабатывания реле , А, определяется по формуле

, (48)

где - ток срабатывания защиты, А,

- коэффициент трансформации трансформатора тока, принятый 1000/5.

Тогда по формуле (48)

А

В соответствии с этим выбирается реле РТ-40/20 с параллельным соединением катушек.

11. Расчет земляной защиты

11.1 Для защиты линий от КЗ на землю (однофазных и двойных замыканий на землю) применяется защита, реагирующая на ток и мощность нулевой последовательности. Необходимость специальной защиты от КЗ на землю объясняется тем, что этот вид повреждений является преобладающим, и защита, включаемая на ток и напряжение нулевой последовательности, осуществляется более просто и имеет ряд преимуществ по сравнению с токовой защитой, реагирующей на фазные токи.

Защита нулевой последовательности выполняется в виде токовых максимальных защит и отсечек как простых, так и направленных. Защиты от однофазных КЗ выполняются многоступенчатыми 2 ^х, 3 ^х или 4 ^х ступенчатыми, каждая ступень различная по чувствительности. Первая ступень всегда отсечка, выполняется без выдержки времени и должна быть отстроена от тока КЗ в конце линии. Последняя ступень - токовая защита с большей чувствительностью и большей выдержкой времени.

11.2 Используются упрощения из пункта 10 (ПЗ): конечная схема замещения прямой последовательности, показанной на рисунке 8 (ПЗ).

11.3 Схема замещения нулевой последовательности показана на рисунке 9 (ПЗ). Данная схема замещения нулевой последовательности преобразуется к наиболее простому виду относительно линии 1 (W1)

Схема замещения нулевой последовательности принимает вид, показанный на рисунке 12 (ПЗ).

Рисунок 12

11.4 Расчет первой ступени комплекта 1 защиты нулевой последовательности. Первая ступень земляной защиты отстраивается от тока КЗ на землю на шинах противоположной подстанции.

Рисунок 13 - Конечная схема замещения для расчета первой ступени земляной защиты

Расчет суммарного тока КЗ на землю в точке К1

Суммарный ток КЗ на землю , А, определяется по формуле

, (49)

где I_б - базовый ток, А,

- результирующее сопротивление прямой последовательности,

- результирующее сопротивление нулевой последовательности.

,

Тогда суммарный ток КЗ на землю в точке К1 при I_б =2513 А (из пункта 11.5 ПЗ) по формуле (49) равен

кА

Расчет суммарного тока КЗ на землю в точке К2

,

Тогда суммарный ток КЗ на землю в точке К2 при I_б =2513 А (из пункта 11.5 ПЗ) по формуле (49) равен

кА

Определяется 3I₀, протекающий по линии:

при КЗ в точке К1

А

при КЗ в точке К2

А

Рисунок 14 - Схема замещения при расчете первой ступени земляной защиты

Определяется ток срабатывания первой ступени зашиты комплекта (1) и комплекта (2) по формуле (47)

 А,

А

Проверка коэффициента чувствительности первой ступени земляной защиты по формуле (48)

Первая ступень земляной защиты проходит по коэффициенту чувствительности.

11.5 Расчет второй ступени комплекта 1 земляной защиты

Расчет первой ступени третьего комплекта.

А

Рисунок 15

Согласование второй ступени комплекта 1 с первой ступенью комплекта 3.

А

Проверка коэффициента чувствительности второй ступени земляной защиты по формуле (48)

Вторая ступень земляной защиты проходит по коэффициенту чувствительности.

11.7 Расчет четвертой ступени комплекта (1) земляной защиты

Четвертая ступень земляной защиты отстраивается:

от тока небаланса в нулевом проводе ТА при трехфазном КЗ за трансформатором ПС.

Отстройка от тока небаланса в нулевом проводе при 3-х фазном КЗ за трансформатором.

Расчетная схема показана на рисунке 16 (ПЗ).

Рисунок 16

Ток трехфазного короткого замыкания на низкой стороне трансформатора связи равен

 А

Ток небаланса , А, определяется по формуле

, (50)

где - коэффициент небаланса, равный 0,05,

- ток трехфазного КЗ за трансформатором.

Тогда по формуле (50)

А

Ток срабатывания защиты (4) комплекта, А, определяется по формуле

, (51)

где - коэффициент отстройки, равный 1,25,

- ток небаланса, А.

Тогда по формуле (51)

А

Отстройка от тока небаланса в нулевом проводе при 3-х фазном КЗ за трансформатором.



Рисунок 17

Ток трехфазного короткого замыкания на низкой стороне трансформатора равен

А

Тогда по формуле (50)

А

По формуле (51)

А

Коэффициент чувствительности определяется по формуле

(52)

Тогда по формуле (52)

, что больше 1,5

Выбирается наибольший ток срабатывания защиты IV ступени комплекта (1)

А

11.8 Определяются токи срабатывания реле

12. Расчет дистанционной защиты

12.1 В распределительных сетях высокого напряжения дистанционные защиты линий от междуфазных коротких замыканий используются в тех случаях, когда конфигурация сети и требования быстродействия и чувствительности не позволяют применять более простые максимальные токовые или направленные токовые защиты.

Дистанционные защиты выполняются многоступенчатыми, причём при коротком замыкании в первой зоне, охватывающей 80-85% длины защищаемой линии, обеспечивается отключение без дополнительной выдержки времени, а при коротком замыкании в последующих зонах выдержка времени защиты увеличивается по мере удаления места КЗ от места установки защиты.

12.2 Для расчёта дистанционной защиты в начале выбирается марка провода линий. Для выбора марки провода определяется переток мощности по одной линии. По справочнику Неклепаева ([…] - с. 21, табл. 1.20) пропускная способность линии 220 кВ составляет 100-200 МВт. С учетом возможности расширения ТЭЦ принимается пропускная способность линии 220 кВ 160 МВт.

Полная мощность перетока по линии , МВА, определяется по выражению

, (53)

где - пропускная способность линии, МВт,

- коэффициент мощности.

Тогда по формуле (53)

МВА

Ток, передаваемый по одной линии , А, определяется по формуле

, (54)

где - полная мощность перетока по линии, МВА,

- среднее напряжение, кВ.

Тогда при кВ, по формуле (54)

А

По справочнику Неклепаева ([…] - с. 428, табл. 7.35) выбирается провод марки АС 300/39. Технические данные провода: I_доп=710 А, r₀ =0,096 Ом/км; x₀ =0,424 Ом/км.

Полное удельное сопротивление линий , Ом/км, определяется по формуле

(55)

Тогда по формуле (55)

Ом/км

Сопротивлений линии , Ом, в именованных единицах определяется по формуле

, (56)

где - длина линии, км,

- удельное сопротивление линии, Ом/км.

Тогда по формуле (56) определяются сопротивления необходимых для расчета линий в именованных единицах

Ом,

Ом

12.3 Расчет первой ступени дистанционной защиты

Сопротивление срабатывания первой ступени дистанционной защиты выбирается из условия отстройки от КЗ на шинах ПС, примыкающей к противоположному концу линии. Время срабатывания первой ступени

t₁ =0,1 с.

Сопротивление срабатывания первой ступени дистанционной защиты , Ом, определяется по формуле

, (57)

где 0,85 - коэффициент, учитывающий погрешность замера, используется для обеспечения селективности работы первой ступени защиты;

- полное сопротивление первой линии.

Тогда по формуле (57)

Ом

12.4 Расчёт второй ступени дистанционной защиты

Для расчёта второй ступени дистанционной защиты первого комплекта необходимо её отстроить от первых ступеней защит (3), и от сопротивления относительно точки КЗ за трансформатором ПС.

Отстройка от первой ступени комплекта (3)

Расчетная схема показана на рисунке 18 (ПЗ).

Рисунок 18

Сопротивление срабатывания защиты , Ом, в данном случае определяется по формуле

, (58)

где - коэффициент токораспределения, равный

- сопротивления расчетных линий, берутся из расчетов пункта 13.2.1 (ПЗ),

0,66 - электрический коэффициент, получившийся в результате практических расчётов.

Тогда по формуле (59)

Ом

Отстройка от трёхфазного КЗ за трансформатором ПС

Расчетная схема показана на рисунке 19 (ПЗ).



Рисунок 19

Сопротивление срабатывания защиты , Ом, в данном случае определяется по формуле

, (59)

- сопротивление расчетной линии, берется из расчетов пункта 13.2.1 (ПЗ),

- полное сопротивление автотрансформатора.

Тогда по формуле (59)

Выбирается наименьшее сопротивление уставки

Ом

Проверка чувствительности второй ступени

Чувствительность защиты определяется по формуле

, (60)

где - сопротивление срабатывания защиты,

- сопротивление расчетной линии в именованных единицах.

Тогда по формуле (60)

, что больше 1,25,

следовательно, вторая ступень первого комплекта ДиЗ по чувствительности проходит.

12.5 Расчёт третьей ступени дистанционной защиты

Сопротивление срабатывания третьей ступени дистанционной защиты выбирается из условия отстройки от максимального тока нагрузки ЛЭП с учётом самозапуска двигателей потребителей.

Сопротивление срабатывания третьей ступени Ом, рассчитывается по формуле

(61)

где К_Н - коэффициент надёжности, принимается равным 1,2,

К_В - коэффициент возврата, принимается равным 1,05 - 1,1,

Ф_Л = 80 - угол максимальной чувствительности,

Ф_РАБ = 26 - угол нагрузки,

- сопротивление самозапуска двигателей потребителей.

Сопротивление самозапуска , Ом, определяется по формуле

, (62)

где U_МИН = (0,8 - 0,9) U_НОМ,

К_СЗП = 1,5 - 2,0 - коэффициент самозапуска,

I_РАБ.max=I_доп.Л =502,35 А.

По формуле (62)

Ом

Тогда по формуле (63)

Ом

Проверка чувствительности третьей ступени дистанционной защиты проводится при КЗ на шинах в конце резервной зоны

При КЗ в конце линии W1

Чувствительность защиты определяется по формуле

(64)

где - сопротивление на зажимах реле III ступени в указанном режиме,

- сопротивление срабатывания защиты.

Сопротивление на зажимах реле III ступени в указанном режиме , Ом, определяется по формуле

, (65)

где - сопротивления расчетных линий, берутся из расчетов пункта 13.2.1 (ПЗ),

К_Т = 0,35 (из расчетов пункта 13.4.3 ПЗ).

По формуле (65)

Ом

Тогда по формуле (64)

, что больше 1,2

12.6 Определяются уставки на реле

Ом,

Ом,

Ом,

В качестве дистанционной защиты используется типовая панель ЭПЗ - 1636.

13. Расчет высокочастотной дифференциальной фазной защиты линии

13.1 Любая высокочастотная защита состоит из двух полукомплектов, установленных по концам линии. Каждый полукомплект включает релейную часть и высокочастотную часть.

Релейная часть фиксирует факт КЗ. ВЧ часть определяет, где находится КЗ: на линии или за ней.

ВЧ защиты являются абсолютно селективными и применяются в тех случаях, когда по условиям устойчивости требуется отключить КЗ без выдержки времени в пределах всей линии.

При КЗ происходит обмен ВЧ сигналами: разрешающими или блокирующими. Как правило используются блокирующие сигналы, т. к. при нарушении ВЧ канала это не приводит к отказу защиты.

Принцип ВЧ ДФЗ основан на сравнении фаз токов по концам защищаемой линии. При этом фаза тока считается положительной, если ток направлен из шин в линию, и отрицательной - если от линии к шинам.

При внешнем КЗ токи I₁ и I₂, замеряемые по концам линии всегда будут находиться в противофазе, т.е. разница углов и примерно равна 180 ⁰.

При КЗ в зоне оба тока имеют положительное направление. Фазы токов примерно одинаковые.

По величине разности фаз можно судить о том, находится ли данное КЗ в зоне защищаемой линии или за её пределами. Сравнение фаз осуществляется с помощью обмена ВЧ сигналами. Для этого используется принцип манипуляции, который является главной отличительной особенностью ВЧ ДФЗ.

Манипуляция заключается в том, что генерация ВЧ импульсов разрешается в положительный полупериод промышленного тока.

Орган манипуляции управляет работой ВЧ генератора.

Защита состоит из двух полукомплектов, при КЗ запускаются оба ВЧГ. Действие защиты основано на анализе суммарного сигнала этих ВЧГ. При внешнем КЗ генераторы по концам линии работают в разные полупериоды промышленного тока. Поэтому результирующий ВЧ сигнал будет сплошным и заблокирует защиту. При КЗ в зоне оба генератора работают в одни и те же полупериоды. Результирующий ВЧ сигнал будет содержать паузы. Паузы приводят к срабатыванию защиты.

13.2 Исходная расчетная схема показана на рисунке 20 (ПЗ)

Рисунок 20

13.3 Схемы замещения прямой и нулевой последовательности показаны на рисунках 21 и 22 (ПЗ) соответственно.

Рисунок 21

Рисунок 22

13.4 Проверка необходимости установки защиты ВЧ ДФЗ

Условие проверки

(66)

Находятся токи трехфазного короткого замыкания в точках К1 и К2

А,

А

Остаточное напряжение , кВ, определяется по формуле

, (67)

где - ток трехфазного короткого замыкания,

- сопротивление расчетной линии в именованных единицах, берется из расчетов пункта 13.2.1 (ПЗ).

Тогда по формуле (67)

кВ,

кВ

Проверка необходимости установки защиты ВЧ ДФЗ производится по условию (66)

,

,

,

Так как условие (66) выполняется, то защита ВЧ ДФЗ устанавливается как основная.

13.5 Расчет токов короткого замыкания, необходимых для дальнейших, расчетов произведен в таблице 24 (ПЗ)

Таблица 24

Наименование	Расчетная формула	Значение при КЗ в т. К1	Значение при КЗ в т.К2
Результирующее сопротивление прямой последовательности
Результирующее сопротивление нулевой последовательности
Ток трехфазного короткого замыкания	;
Ток двухфазного короткого замыкания	;
Суммарный ток двойного замыкания на землю
Часть тока IK?, протекающего по расчетной линии	;
Ток обратной последовательности	;
Суммарный ток однофазного КЗ
Часть тока 3I0, протекающего по расчетной линии	;

13.6 Расчет уставок пусковых реле

Расчет тока срабатывания реле пуска ВЧГ по условию отстройки от максимального тока линии

Ток срабатывания реле пуска ВЧГ , А, определяется из выражения

13.7 Расчет уставок пусковых реле

Расчет тока срабатывания реле пуска ВЧГ по условию отстройки от максимального тока линии

Ток срабатывания реле пуска ВЧГ , А, определяется из выражения

, (68)

где k_H = 1,1 - коэффициент надежности,

k_B = 0,85 - коэффициент возврата,

I_раб.max = I_доп.Л - допустимый ток по линии.

Тогда по формуле (68)

А

Расчет тока срабатывания реле, пускающего цепь ВЧГ

Этот ток согласовывается по чувствительности с реле тока, действующим на пуск ВЧГ полукомплекта, установленным на противоположном конце защиты линии.

Ток срабатывания реле, пускающего цепь ВЧГ , А, определяется из выражения

, (69)

где k_C = 1,4 - коэффициент согласования,

- ток срабатывания реле пуска ВЧГ, А.

Тогда по формуле (69)

А

Расчет уставки фильтр-реле, действующего на пуск ВЧГ

Рассматривается возможность использования тока нулевой последовательности в пусковом органе.

Отстройка пускового реле от тока небаланса в максимально нагрузочном режиме , А, производится по формуле

, (70)

где k_З = 2 - отношение тока срабатывания защиты отключенного реле к

току срабатывания пускового реле,

k_H = 1,2 - коэффициент надежности,

k_B = 0,4-0,5 - коэффициент возврата,

k_I = 1000/5 - коэффициент трансформации,

- ток небаланса.

Ток небаланса , А, определяется по формуле

, (71)

где k_2.НБ = 0,02-0,03 - коэффициент небаланса,

I_раб.max = I_доп.Л - допустимый ток по линии.

По формуле (71)

А

Тогда по формуле (72)

А

Принимается уставка по току нулевой последовательности А

Проверка возможности применения реле для действия при трехфазных КЗ

Отстройка производится от минимального напряжения в максимальном нагрузочном режиме , кВ, и определяется по формуле

, (73)

где k_Н = 1,2 - коэффициент надежности,

k_В = 1,1 - коэффициент возврата.

Тогда по формуле (73)

кВ

Применяемость реле оценивается по выражению

, (74)

где I_СРП - первичный ток срабатывания реле 1КА2,

Z_Л - сопротивление защищаемой линии,

k_Ч.I = k_Ч.U = 2 - наименьшие коэффициенты чувствительности реле тока и напряжения при трёхфазном КЗ в конце линии.

Тогда по выражению (74)

,

Так как условие не выполняется, то в качестве пускового органа применяется реле сопротивления.

Расчет сопротивления срабатывания , Ом, пускового реле сопротивления производится по формуле

, (75)

где k_H = 1,2 - коэффициент надежности,

k_B = 1,05 - коэффициент возврата,

=80 ⁰ -угол максимальной чувствительности.

_. = 30 ⁰ -угол нагрузки,

- минимальное рабочее сопротивление, Ом, определяется по выражению

(76)

Тогда по формуле (76)

Ом

По формуле (75)

Ом

Проверка чувствительности пускового реле сопротивления производится по формуле (64)

, что больше 1,5,

следовательно, пусковой орган по чувствительности проходит.

13.8 Расчет органа манипуляции

Проверяется допустимость принятия значения k_Ф = 0, по условию обеспечения преимущественного сравнения фаз токов нулевой последовательности при повреждении защищаемой линии.

K_Ф = 6 - коэффициент фильтра манипуляции.

Расчетный коэффициент фильтра манипуляции определяется по формуле

(77)

где I_1.расч и I_2.расч - расчетные первичные токи прямой и нулевой последовательности при несимметричном КЗ на не защищаемой линии,

- коэффициент чувствительности, равный 1,5.

Двойное замыкание фаз на защищаемой линии у противоположной подстанции

Расчетные первичные токи прямой и нулевой последовательности при несимметричном КЗ на не защищаемой линии равны

 А,

А

Тогда по формуле (77)

=3,6 < 6

Проверяется наличие на выходе фильтра манипуляции напряжения, достаточного для надежной манипуляции при несимметричных КЗ, по выражению

,

где I_1min = 1,6 А - минимальный вторичный ток прямой последовательности на входе фильтра манипуляции, при котором обеспечивается надежная манипуляция.

Проверка наличия на выходе фильтра манипуляции напряжения достаточного для удачной манипуляции при симметричных КЗ, проверка производится для случая симметричного КЗ у шин ПС на которой установлен рассматриваемый полукомплект защит.

Расчетный коэффициент фильтра манипуляции определяется по формуле

, (78)

где - максимальный ток трехфазного замыкания, А,

f_i=0.2 - погрешность ТА,

- коэффициент трансформации ТА, принятый 1000/5.



Тогда по формуле (78)

14. Расчёт защиты генератора

14.1 Продольная дифференциальная токовая защита генератора блока от внутренних коротких замыканий

Защита осуществляется с помощью реле типа РНТ-565 с насыщающимися трансформаторами тока. Защита предусмотрена в трехфазном трехлинейном исполнении для возможности быстрого отключения двойных замыканий на землю, одно из которых происходит в генераторе. Контроль исправности вторичных цепей трансформаторов тока защиты не предусматривается.

Первичный ток срабатывания защиты Iсз выбирается по условию отстройки от расчетного максимального тока небаланса при переходном режиме внешнего короткого замыкания или при асинхронном ходе, а также должно удовлетворять следующее условие, которое практически всегда является расчетным:

(79)

где: - номинальный ток генератора, который равен 7229 А.

- ток срабатывания защиты

Тогда по формуле (79)

Определяем коэффициент чувствительности защиты:

(80)

где: I?к.з.мин. - ток металлического двухфазного короткого замыкания на выводах генератора

Тогда по формуле (80)

что больше 2, следовательно защита достаточно чувствительна.

14.2 Односистемная поперечная дифференциальная токовая защита генератора

Защита от коротких замыканий между витками одной фазы в обмотке статора выполняется с помощью реле тока, приключенного к трансформатору тока, установленному в соедини между нейтралями параллельных ветвей обмотки статора. В цепях повышения надежности действия реле тока защиты присоединяется к трансформатору тока через фильтр, предотвращающий попадание в реле высших гармоник (реле типа РТ-40/Ф). Защита выполняется без выдержки времени Защита действует на АГП и на останов турбины.

Ток срабатывания защиты должен быть больше максимального тока небаланса.

Ввиду трудности определения величины тока небаланса на основании некоторых данных опыта эксплуатации ток срабатывания защиты может быть принят равным:

При наладке должен быть произведен уточненный выбор уставки защиты.

14.3 Максимальная токовая защита с пуском минимального напряжения для защиты от внешних коротких замыканий

Защита устанавливается со стороны генераторного напряжения и выполняется при помощи реле тока РТ-40 и реле напряжения РТ-54, подключаемого к трансформатору напряжения в цепи генератора.

Рассчитываем ток срабатывания защиты:

, (81)

где:

- коэффициент надежности;

- коэффициент возврата реле РТ-40;

- номинальный ток генератора.

Тогда по формуле (81)

устанавливается реле тока РТ-40/10.

Напряжение срабатывания минимального реле напряжения, включенного на междуфазные напряжения, определяется, исходя из условия обеспечения возврата реле после отключения внешнего короткого замыкания. Ориентировочно можно принять:

Чувствительность защиты определяется по току короткого замыкания в конце зоны резервирования.

Тогда по формуле (80)

что больше 1,2

где: Uкз - междуфазное напряжение в месте установки защиты при металлическом трехфазном коротком замыкании на стороне 230 кВ трансформатора.

Защита достаточно чувствительна.

Ступенчатая токовая защита обратной последовательности от внешних несимметричных коротких замыканий и несимметричных перегрузок

На генераторах с непосредственным охлаждением обмоток устанавливаются ступенчатая токовая защита обратной последовательности. Защита выполняется с использованием двух устройств фильтр-реле тока обратной последовательности типа РТФ-7/1 и с дополнительной токовым реле рТ-40 и имеет четыре отключающих ступени и одну ступень, действующую на сигнал.

Первая ступень защиты, предназначенная для ликвидации коротких замыканий на выводах генератора блока, выполняется на дополнительном токовом реле РТ-40/0,6.

Вторая ступень защиты, предназначенная для действия при коротких замыканиях за трансформатором, к которому подключено дополнительное реле.

Уставки по току I и II ступеней выбираются так, чтобы при двухфазном коротком замыкании соответственно на выводах генератора и за трансформатором блока в условиях сверхпереходного режима обеспечивалось действие защиты с коэффициентом надежности не ниже 1,2.

Для генератора ТВФ рекомендуются следующие уставки I и II ступеней (расчеты уточняются исходя из конкретных значений параметров генератора ТВФ-63-2).

I ступень

II ступень

Выдержки времени I и II ступеней должны устанавливаться равными допустимой для генератора длительности двухфазного короткого замыкания, определяемой с учетом переходного режима соответственно при повреждениях на выводах генератора и за трансформатором в случае работы на короткое замыкание генератора, отключенного от сети, когда токи обратной последовательности в его статоре имеют наибольшее значение.

;

Третья ступень защиты, предназначенная для отключения удаленных несимметричных коротких замыканий, а также для отключения несимметричных режимов, выполняется на грубом элементе устройства РТФ-7/I, используемого без дополнительного токового реле.

Уставки III ступени по току и времени для генератора ТВФ принимается равным 0,6Iном.ген. и .

Четвертая ступень, предназначенная для защиты генератора от несимметричных режимов, выполняется на чувствительном элементе устройства РТФ-7/1, к которому подключено дополнительное реле. Сигнализация возникновения несимметричного режима выполняется на чувствительном элементе устройства РТФ-7/1, используемого без дополнительного токового реле.

Уставка IV ступени по току выбрана равной генератора из расчета обеспечения времени, необходимого персоналу для устранения несимметрии или разгрузки генератора при действии сигнализации о несимметричной перегрузки не менее трех минут.

Уставка IV ступени по времени для генераторов серии ТВФ выбрана равной 40 сек.

Уставка по времени на проскальзывающих контактах реле времени II, III и IV ступеней должны быть не менее 0,3-0,5 сек меньше уставок этих ступеней, выполняемых на упорных контактах этих реле времени.

Уставка по току сигнального элемента, принимается равной номинального тока генератора.

Защита напряжения нулевой последовательности от замыканий на землю на стороне генераторного напряжения

Защита от замыканий на землю на стороне генераторного напряжения выполняется в виде защиты напряжения нулевой последовательности и предусматривается с действием на сигнал с выдержкой времени.

Защита выполняется с помощью реле типа РН-53/60Д, присоединенного к трансформатору напряжения, соединенного в разомкнутый треугольник.

В схеме предусмотрен вольтметр, предназначенный для ориентировочного выявления места замыкания на землю и для периодического замера напряжения небаланса в нормальном рабочем режиме.

Защита от внешних коротких замыканий на землю в сети с большим током замыкания на землю.

Защита предназначена для резервирования отключения коротких замыканий на землю на стороне трансформатора, примыкающей к сети с большим током замыкания на землю.

Защита подключается к трансформаторам тока, встроенным со стороны нейтрали силового трансформатора, и действует на отключение выключателя блока.

Защита имеет специальное исполнение, обеспечивающее надежность работы трансформаторов на станции как с заземленной так и с незаземленной нейтралью. Принята схема суммарной токовой защиты нулевой последовательности, как обладающая относительно большей чувствительностью, и по аналогии с защитами, установленными на существующих трансформаторах связи. Пуск защиты, действующей на отключение блока при работе его трансформатора с незаземленной нейтралью, обеспечивается путем подачи оперативного тока на общую для всех защит станции шинку при действии токовых защит нулевой последовательности трансформаторов, работающих с незаземленной нейтралью.

Ток срабатывания защиты выбирается из условия согласования по чувствительности с защитами линий, отходящих от шин 220кВ.

Ввиду отсутствия проекта защиты линии 220кВ выбор уставок токовой защиты нулевой последовательности от замыканий на землю в записке не приводится.

Максимальная токовая защита от симметричных перегрузок

Максимальная токовая защита от симметричных перегрузок выполнена с использованием тока одной фазы и действует на сигнал с выдержки времени. Защита выполняется при помощи реле РТ-40 и устанавливается со стороны генератора.

Рассчитаем ток срабатывания защиты по формуле:

(82)

где:

- коэффициент надежности

- коэффициент возврата

- номинальный ток генератора

Тогда по формуле (82)

Рассчитаем вторичный Ток срабатывания защиты по формуле

(83)

Тогда по формуле (83)

Выбираем реле РТ-40/10

Защита от перегрузки ротора генератора

Для ограничения форсировки возбуждения во всех случаях, когда возможные перегрузки ротора превышают допустимые, предусмотрена защита с реле, включенным через делитель напряжения и контролирующим напряжение ротора.

В качестве пускового органа используется реле РН-53/400. Защита должна быть постоянно включена при работе как на основном, так и на резервном возбуждении. С первой (дополнительной) выдержкой времени защита действует на снятие форсировки. Со второй (основной) выдержкой времени защита действует на отключение выключателя блока, на отключение АГП и на останов турбины.

Для генератора типа ТВФ, работающего с машинным возбуждением, обеспечивающим на защите напряжения без пульсации, уставка срабатывания реле напряжения с учетом коэффициента возврата и надежности и с учетом допустимой в условиях эксплуатации перегрузки ротора, принимается порядка:

,

где берется при температуре 120?С

Конечная выдержка времени действия защиты, с которой происходит отключение выключателя генератора и гашения его поля, для генератора типа ТВФ принимается равной 30 сек. Выдержка времени на проскальзывающем контакте реле времени, с которой защита действует на ограничение форсировки, .

Защита от замыканий на землю в двух точках цепи возбуждения

Устройство защиты предназначено для действия на отключение турбогенератора при замыканиях на землю (корпус) в двух точках цепи возбуждения. Защита предусматривается в одном комплекте на всю станцию, выполняемом переносным: устройство включается в работу только при появлении устойчивого короткого замыкания на землю в одной точке цепи возбуждения. Используется устройство типа КЗР-2, предоставляющее собой четырехплечий мост с поляризованными реле в его диагонали. Возникновение замыкания на землю во второй точке обмотки возбуждения генератора приводит к нарушению равновесия моста. Комплект КЗР-2 может быть использован для защиты цепей возбуждения существующих генераторов.

Устройство автоматического гашения поля (АГП).

Гашение поля генератора осуществляется разрывом одного полюса цепи возбуждения с переключением его на гасительное сопротивление без разрыва цепи тока и с одновременным вводом сопротивления в цепь обмотки возбуждения возбудителя.

15. Капиталовложения в строительство ТЭЦ

15.1 Абсолютные капвложения в строительство блочных ТЭЦ