Наладка дифференциально-фазных высокочастотных защит линий (стр. 11 )

С =

где I - ток, мА; U - напряжение, В.

Определение емкости проводов необходимо для оценки чувствительности защиты по табл. 11.1 и изготовления эквивалента проводов.

Производится градуировка микроамперметра РА блока A3 по двум изменяющимся параметрам: сопротивлению изоляции проводов по отношению к земле и току контроля соединительных проводов.

Градуировка производится по схеме, показанной на рис. 11.2. Для регулировки по первому параметру при поданном на вход блока A3 напряжении 100 В, закороченных зажимах 4-9 и нажатой кнопке SB1 резистором R3 устанавливается максимальное показание прибора. Затем на зажимы 4-9 подключается магазин сопротивлений типа Р-33 и снимается зависимость показаний прибора от сопротивления. При отпущенной кнопке отмечается сопротивление, при котором срабатывает реле контроля К1. Оно должно быть меньше или равно 20 кОм.

Для градуировки но второму параметру между зажимами 2-4 включается сопротивление 3 кОм последовательно с контрольным миллиамперметром. Регулируя переменный резистор R4, устанавливают ток по контрольному прибору, равный 5,5 мА. Резистором R5 при нажатой кнопке SВ2 устанавливают показание микроамперметра, равное 55 делениям.

11.4. Комплексная проверка

Для комплексной проверки защиты изготавливают эквивалент соединительных проводов (рис. 11.7), имеющий параметры R=R /4, С-С; оба полукомплекта доставляют в одно место и соединяют через эквивалент. Чувствительность защиты к разным видам замыканий проверяется по схеме, показанной на рис. 11.8. Для имитации замыкания, например на фазе А, соединяется зажим 38 блока А1 первого полукомплекта с зажимом 3 блока А1 второго полукомплекта. От устройства проверки защит типа У5053 подается ток на зажим: 3 блока А1 первого полукомплекта и 38 блока А1 второго полукомплекта.

Рис. 11.7. Эквивалент соединительных проводов

Рис. 11.8. Схема для комплексной проверки защиты:

А1 - блок измерения и логики; А2 - блок, изолирующий; А3 - блок контроля

соединительных проводов; Э - эквивалент проводов

Фиксируется срабатывание дифференциального реле К1 при увеличении тока. Аналогично собирается схема для проверки чувствительности защиты к замыканиям других фаз, а также к двухфазным замыканиям.

Результаты проверок чувствительности сравниваются с данными табл. 11.1 с учетом установленных коэффициентов h и k, а также параметров соединительных проводов. По этой же схеме производится измерение времени срабатывания защиты.

После установки полукомплектов по разным концам линии с помощью R4 регулируется ток контроля соединительных проводов до 5,5 мА (55 делений по встроенному прибору). Устанавливать большее значение тока контроля не рекомендуется, так как при этом будет увеличиваться время возврата реле контроля К2 блока A3.

11.5. Проверка защиты рабочим током и напряжением

С помощью рабочего тока производится фазировка защиты. Для этого с каждой стороны линии на один и тот же входной зажим, например 5, TAZ блока А1 поочередно подают фазы токовых цепей АВС-0, отсоединяя и закорачивая остальные. Вольтметром с большим входным сопротивлением измеряется напряжение на зажимах соединительных проводов.

При совпадении фаз и правильном подключении соединительных проводов напряжение должно быть в пределах 0-4 В, а ток в рабочей обмотке дифференциального реле К1 - около 0. Напряжение измеряется также при перекрещенном подключении соединительных проводов. Значение напряжения зависит от угла между векторами токов, подаваемых в одноименные зажимы TAZ блоков А1. Переключение проводов равнозначно повороту подключаемой фазы на 180°.

На ВЛ с отпайками и на кабельных линиях одноименные векторы тока по концам линии развернуты менее чем на 180° из-за влияния нагрузки отпайки или емкостного сопротивления кабеля. При фазировке защиты отпайку желательно отключить. Одноименность векторов тока во всех случаях определяется путем снятия векторных диаграмм прибором типа ВАФ-85 и их сравнения с показаниями приборов, контролирующих перетоки мощностей по концам линии. После определения наименований фаз токовых цепей с двух сторон линии они подключаются к одноименным зажимам TAZ блоков А1.

Для проверки коэффициента k на вход TAZ блока А1 подается симметричная трехфазная система токов АВС-0 прямой, затем обратной последовательности АСВ-0. Электронным вольтметром измеряется напряжение на разомкнутой обмотке TV блока А1 (при снятой перемычке SX6). Отношение напряжения, показываемого вольтметром при обратном чередовании фаз токов на входе TAZ, к напряжению при прямом чередовании должно быть равно коэффициенту k 8 %.

Проверяется действие реле К2 контроля соединительных проводов при их обрыве и замыкании. При обрыве проводов должны сработать реле К2 блоков А1 обоих полукомплектов, при замыкании проводов между собой - реле К2 блока А1 полукомплекта, не имеющего блока контроля A3. Замыкание соединительных проводов на землю имитируют, соединяя поочередно жилы проводов с контуром заземления. При этом должны сработать реле К1 блока A3 и указательное реле КН4.

Раздел двенадцатый

НАЛАДКА СПЕЦИАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ МОЩНЫХ ЭНЕРГОБЛОКОВ

12.1. Устройство защиты от замыканий на землю систем возбуждения генераторов типа КЗР-3

Устройство КЗР-3 обеспечивает защиту от замыканий на землю в одной точке цепи возбуждения генераторов и синхронных компенсаторов с электромашинной, тиристорной, высокочастотной и ионной системами возбуждения. Использование защиты предусмотрено на гидрогенераторах, турбогенераторах с водяным охлаждением ротора и на всех турбогенераторах мощностью 300 мВт и выше. На гидрогенераторах защита действует на отключение, на турбогенераторах - на сигнал (для принятия оперативных решений).

Действие защиты основано на наложении переменного напряжения частотой 25 Гц на цепи возбуждения и измерении активной составляющей переменного тока, определяемой значением сопротивления изоляции цепей ротора относительно земли. Основные элементы и цепи защиты приведены на схеме рис. 12.1.

Рис 12.1. Устройство защиты типа КЗР-3 и схема его подключения к цепям возбуждения через вспомогательное устройство АСН

Источником напряжения 25 Гц является магнитный делитель частоты UF, преобразующий напряжение промышленной частоты 50 Гц и состоящий из двух магнитных сердечников TL1 и TL2. На сердечниках расположены обмотки питания делителя, выведенные на зажимы 1-5 комплекта, на которые подается напряжение 220 В частотой 50 Гц при установленной перемычке 11-13 или напряжение 100 В частотой 50 Гц при перемычке 7-9. Для надежности защиты рабочее и резервное питание выполняют со сборок 0,4 кВ, запитанных от различных секций.

На этих же сердечниках расположены обмотки подмагничивания в цепи которых установлены диод VD1 и резисторы R19 и R20, служащие для ограничения и регулирования тока подмагничивания, и обмотки, в цепи которых включен конденсатор С2, и которые образуют с ним колебательный контур частотой 25 Гц; две пары обмоток, соединенные согласно-последовательно, являются нагрузочными. С одной пары обмоток напряжение 25 Гц подается для наложения на цепи возбуждения генераторов, со второй - в измерительные цепи защиты.

У генераторов, имеющих однотипное электромашинное рабочее и резервное возбуждение, вспомогательное устройство АСН не используется, в этом случае к цепи ротора подключается вывод 4 комплекта КЗР-3, вывод 8 всегда надежно заземляется. В настоящее время электромашинное возбуждение используется в основном как резервное, высокочастотное или тиристорное - как рабочее возбуждение, когда применение АСН обязательно; для исключения дополнительного усложнения защиты при переходе с рабочего на резервное электромашинное возбуждение АСН оставляется в работе.

Переменный ток 25 Гц через вспомогательное устройство подают на обмотку ротора LG и на землю (на вал генератора через заземляющую щетку), для этого соединяют зажим 2 комплекта КЗР-3 и зажим 4 АСН, зажимы 8 заземляют. В заводской документации указывается подключение АСН к положительному полюсу цепей ротора (зажим обозначается “+Р”), для тиристорной системы возбуждения в связи с конструктивными особенностями ее водяной системы охлаждения подключение выполняют на отрицательный полюс как имеющий более низкую изоляцию.

Вспомогательное устройство ACН состоит из L-C-фильтров предотвращающих попадание в защиту напряжения частотой 50-150-300 Гц и выше из тиристорной и высокочастотной систем возбуждения. Фильтры настроены на резонансную частоту: L1-C1 - последовательный 25 Гц; L3-C23 - параллельный 25 Гц; L3-C4 - последовательный 25,5 Гц; L3-C3 - параллельный 50 Гц. Конденсаторы С1 и С4 отделяют цепи защиты от цепей возбуждения для исключения дополнительного подмагничивания сердечников Т1 и Т2 постоянным током, резистор R ограничивает протекающий ток при металлическом КЗ в одной точке. При электромашинном возбуждении аналогичные функции выполняют включенные в цепь зажима 4 комплекта КЗР-3 элементы С1, R1, L. Разрядник FV служит для защиты измерительной цепи комплекта при возникновении перенапряжений.

Наложенный ток имеет две составляющие - активную и емкостную, определяемые значением активного сопротивления изоляции и емкостью цепей возбуждения относительно земли. Уровень изоляции характеризуется значением активной составляющей тока, для ее выделения в устройстве КЗР-3 применяется симметричная кольцевая фазочувствительная схема с двумя входами, при которой на один вход от вторичной обмотки трансформатора тока ТА с делителем напряжения R2-R3 со средней точкой подается наложенный ток 25 Гц, на другой вход с аналогичным делителем 4R-5R подается напряжение 25 Гц с отдельных нагрузочных обмоток UF.