Рис. 3.14. Распределение напряжения по обмотке ротора при замыканиях на землю:

а -- в одной точке; б--в двух точках.

Напряжение с выхода фазочувствительнои схемы сравнивается с эталонным стабилизированным напряжением от делителя напряжения, состоящего из резисторов R12, R14, R16, R18, используемых при четырех возможных уставках защиты, и резистора R22. Реагирующим органом является чувствительное магнитоэлектрическое реле КА, срабатывающее при возникновении замыкания на землю в обмотке ротора. Благодаря сравнению напряжений в реагирующем органе обеспечивается его четкое срабатывание и высокий коэффициент возврата. Предусмотрены две уставки срабатывания защиты: 5 кОм -- подключен резистор R16, 2,5 кОм -- резистор R18. Резисторы R12 и R14 предназначены для использования при работе генератора на электромашинном возбуждении. При работе генератора на электромашинном возбуждении защита может быть включена без ВУ2. Однако во избежание усложнения защиты и ее эксплуатации исключение ВУ2 при переходе на резервное электромашинное возбуждение не предусматривается.

Конденсатор СЗ сглаживает ток в реле КА, а резистор R21 служит для создания режима -критического успокоения рамки магнитоэлектрического реле, при котором сближение контактов во время срабатывания реле носит апериодический характер.

Контакт реле КА, зашунтированный искрогасительным контуром (С4, R23), замыкает цепь промежуточного реле KL1, запускающего реле времени КТ, действующего на сигнал через выходное реле KL2. Напряжение, подаваемое да .цепь обмотки реле KL1, стабилизировано на уровне 66 В с помощью балластного резистора RS4 и стабилитронов VD6 и VD7.

Основным недостатком защиты КЗР-3 является зависимость ее чувствительности от емкости на землю цепей возбуждения. Применение защиты рекомендуется при емкости не более 2 мкФ, при которой погрешность в токе срабатывания не превышает 30 %. При работе с основным возбудителем это условие обычно выполняется. При переходе же на резервное возбуждение значение емкости может существенно увеличиваться, достигая 5 мкФ. При этом защита КЗР-3 неприменима.

3.11 Защита замыканий на землю в двух точках

Защита от замыканий на землю в двух точках цепи возбуждения устанавливается только на турбогенераторах. На станции обычно имеется один общий комплект защиты, который и подключается к генератору, имеющему замыкание в одной точке цепи возбуждения. Схема защиты состоит из потенциометра, присоединяемого к кольцам ротора, и токового реле, которое включается в диагональ моста, образуемого обмоткой возбуждения и потенциометром.

При замыкании на землю в одной точке ротора, например в точке 1, напряжение относительно земли распределится по обмотке возбуждения и потенциометру, как показано -на рис. 3.14, а. Перемещая движок потенциометра, находят точку, в которой напряжение относительно земли равно нулю. При этом через реле не будет проходить ток, так как оба зажима подключены к точкам с одинаковым потенциалом. В случае возникновения второго замыкания на землю, например в точке 2, распределение напряжения на обмотке возбуждения и потенциометре изменится и будет иметь вид, аналогичный изображенному на рис. 3.14, б. Теперь точка на потенциометре, к которой подключен зажим реле, имеет относительно .земли потенциал D U. Под действием напряжения D U через реле пройдет тек и оно сработает. Схема защиты ротора от двойных замыканий на землю типа КЗР-2 приведена на .рис. 3.15.

Рис 3.15. Схема защиты генератора от замыканий на землю в двух точках цепи возбуждения:

а -- цепи возбуждения; б -- цепи оперативного тока.

Потенциометр RR1 с последовательно включенным реостатом RR2, который служит для более плавной регулировки, подключается зажимами 1 и 2 к полюсам обмотки возбуждения после возникновения в ней замыкания на землю в одной точке. Зажим 3 подключается к валу генератора через специальную щетку. Этим исключается возможность ложного срабатывания защиты от наведенных токов, проходящих в контуре заземления электростанции.

Защита подключается к обмотке ротора без предохранителей, так как сгорание одного из них повлечет за собой ее неправильную работу. По той же причине защита должна подключаться к обмотке ротора через двухполюсный рубильник. После подключения к обмотке ротора движки потенциометра RR1 и добавочного сопротивления RR2 устанавливаются в положение, при котором показания вольтметра PV будут минимальными (не более 0,5 В). Переключатель SAC e добавочными сопротивлениями позволяет переключать пределы измерения вольтметра (300, 30, 3 В), что обеспечивает более точную регулировку и вместе с тем предохраняет вольтметр от перегрузок при грубой настройке. Настройка защиты производится при отключенной накладке SX. По окончании настройки накладка SX включается и защита вводится в работу.

В качестве чувствительных реле, реагирующих на нарушение балансировки моста и тем самым на появление второго замыкания на землю, в схеме защиты используются поляризованные реле KL1 и K.L2. Установка двух поляризованных реле необходима, так как каждое из них срабатывает лишь тогда, когда ток входит в зажим, обозначенный точкой. Направление же тока в диагонали моста, а следовательно, и в реле зависит от местоположения второго замыкания на землю относительно первого. Обмотки реле включены так, что работа защиты при возникновении второго замыкания на землю обеспечивается независимо от направления тока в диагонали моста.

Из-за неравномерности воздушного зазора генератора в обмотке ротора циркулирует переменный ток, который может проходить по обмоткам реле K.L1 и K.L2. Возникающая при этом вибрация контактов снижает надежность работы реле и может привести к отказу защиты. Для снижения влияния переменного тока на работу реле в схему защиты введены дроссель L и конденсатор С. Дроссель, представляющий собой большое индуктивное сопротивление (70 кОм при 50 Гц), имеет сравнительно малое омическое сопротивление, не более 160 Ом. Емкость конденсатора и индуктивность дросселя подобраны так, чтобы при коэффициентах возврата реле K.L1 и K.L2 0,3--0,5 отсутствовала вибрация реле после срабатывания, если в их обмотках проходит постоянный ток, равный току срабатывания, а на зажимы 3 и / подано переменное напряжение 500 В, 50 Гц

Защита работает с выдержкой времени, которая устанавливается на реле времени КТ. После срабатывания выходное реле защиты K.L3 самоудерживается и подает импульс на сигнал или на отключение генератора.

На турбогенераторах с косвенным охлаждением обмотки ротора защита от второго замыкания на землю, как правило, включается с действием на сигнал. На мощных турбогенераторах с непосредственным охлаждением обмотки ротора защита устанавливается с действием на отключение с выдержкой времени 1--2 с.

Недостатком рассматриваемой защиты является наличие у нее “мертвой зоны”, так как чем ближе второе замыкание на землю (точка 2 на рис. 3.14, б) будет расположено к точке 1, тем меньше будет ток в реле. Если первое замыкание произошло на кольцах ротора, защита вообще не будет действовать независимо от места второго замыкания на землю. Защиту нельзя использовать, если первое замыкание на землю возникнет в цепи возбуждения возбудителя, так как в этом случае она может неправильно подействовать при изменении положения реостата возбуждения.

4. Литература

1. http://spbet.narod.ru/studies/rz1.htm ссылка

Размещено на Allbest.ru