Релейная защита блока

Релейная защита блока
 
1. Общие сведения
Блочные схемы соединений: находятширокое применение на современных мощных электростанциях. Наиболее частосоединяются в один блок генератор — повышающий трансформатор (илиавтотрансформатор) и трансформатор собственных нужд (рис.1). Находят применениетакже блоки генератор — повышающий трансформатор (или автотрансформатор) —линия. Блоки большой мощности (100, 200, 300, 500, 800 МВт) объединяют в единыйагрегат не только генератор и трансформатор, но также котел и турбину. Такиеблоки не имеют поперечных связей, позволяющих заменять один элемент блока(например, трансформатор или котел) аналогичным элементом другого блока. Врезультате этого повреждение или нарушение нормальной работы одного элементаблока выводит из работы весь блок.
На генераторах,трансформаторах (или автотрансформаторах) и линиях, соединенных в один блок,устанавливаются те же защиты, что и в случае их раздельной работы. Однакообъединение в один рабочий агрегат нескольких элементов большой мощностивызывает некоторые, отмеченные ниже особенности в требованиях к защитам и вотдельных случаях в исполнении защиты.
/>
Рис. 1. Основныесхемы блоков:
а, б, в — генератор— трансформатор с ответвлением на с. н.; г — блок с двумя генераторами; д —спаренные блоки.
1.  Соединение в один блок несколькихэлементов позволяет объединить однотипные защиты этих элементов в одну общуюзащиту. Общими обычно выполняются дифференциальные защиты генератора итрансформатора, а также защиты от сверхтоков при внешних к. з. и перегрузках.
2. Отсутствие электрической связи между генератором исетью, имеющее место в блочных схемах, облегчает решение вопросов селективностизащиты генератора от замыканий на землю, но требует в то же время новыхспособов выполнения этой защиты.
3. Вследствие высокойстоимости мощных генераторов и трансформаторов блока к их защитам от внутреннихповреждений предъявляются повышенные требования в части чувствительности,быстроты действия и надежности.
4. Малые запасы по нагреву мощных генераторовобусловливают необходимость выполнения защиты от недопустимого нагрева роторагенератора при несимметричном режиме и от перегрузки обмотки ротора.
5. На блоках безпоперечных связей, все элементы которых объединены в единый агрегат, возникаетнеобходимость действия электрических защит не только на выключатель и АГП, но ина останов блока в целом, т. е. котла и турбины.
Соответственно Правиламустройств электроустановок (ПУЭ) для защиты блоков генератор – трансформаторпри мощности генератора больше 10МВт должны быть предусмотрены устройстварелейной защиты от следующих видов повреждений:
·  от замыканий на землю в цепигенераторного напряжения;
·  от многофазных коротких замыканий вобмотке статора генератора и его выводах;
·  от междувитковых коротких замыканий вобмотке статора при наличии двух параллельных ветвей;
·  от многофазных коротких замыканий вобмотках блочного трансформатора и на его выводах;
·  от междувитковых коротких замыканий вобмотках блочного трансформатора;
·  от внешних коротких замыканий;
·  от перегрузки генератора токамиобратной последовательности (при мощности генератора больше 30 МВт);
·  от симметрической перегрузкигенератора и трансформатора;
·  от перегрузки ротора генератора токомвозбуждения;
·  от повышения напряжения (длягенераторов мощностью 100 МВт и выше);
·  от замыкания на землю в одной точкеобмотки возбуждения;
·  от замыкания на землю во второй точкеобмотки возбуждения (при мощности генератора меньше 160 МВт);
·  от перехода в асинхронный режим припотере возбуждения;
·  от снижения уровня масла в бакетрансформатора;
·  от повреждения изоляции вводоввысокого напряжения блочного трансформатора (при напряжении 500 кВ и выше).
Ниже рассмотрим ирассчитаем основные защиты для блока мощностью 300 МВт:
·  продольная дифференциальная защитагенератора от многофазных коротких замыканий в обмотке статора и его выводах;
·  поперечная дифференциальная защитагенератора от междувитковых коротких замыканий в обмотке статора при наличиидвух параллельных ветвей;
·  от перехода в асинхронный режим припотере возбуждения;
·  дифференциальная защита блочноготрансформатора от всех видов коротких замыканий.
2. Продольная дифференциальная защитагенератора
 
2.1 Теоретическиесведения
В качестве защиты отмеждуфазных коротких замыканий в генераторе применяется быстродействующаяпродольная дифференциальная защита, её схема для одной фазы генератора показанана рис. 1, а.
/>
Рис.2 Схема и принципдействия продольной дифференциальной защиты генератора
Принцип действия защитыоснован сравнении величин и фаз токов (/>и />) в начале и конце обмотки фазыстатора. С этой целью с обеих сторон обмотки статора устанавливаютсятрансформаторы тока /> и /> с одинаковыми коэффициентамитрансформации />. Их вторичные обмотки соединяютсяпоследовательно, как показано на рисунке, разноимёнными полярностями.Дифференциальное реле /> включается параллельно вторичнымобмоткам обоих трансформаторов тока.
При к.з. вне зоны (точка /> на рис.1. а)первичные токи /> /> равны по величине и направлены водну сторону (к месту к.з.). Распределение вторичных токов в показано на рис.1, а, ток в реле/>, при идеальной работетрансформаторов тока /> и поэтому /> – защита не работает. Вдействительности из-за погрешности трансформаторов тока /> и в реле появляется токнебаланса />.Для исключения ложной работы необходимо обеспечить условие
/>
При нагрузке распределениепервичных и вторичных токов соответствует условиям внешнего короткогозамыкания, ток /> и защита не действует.
При коротком замыкании взоне (точка /> нарис. 1, б) первичные токи к.з. на обеих сторонах обмотки направлены встречно (кместу к.з.). В результате этого вторичные токи в реле суммируются /> и релеприходит в действие, если />. Для прекращения к.з. защита должнаотключить генераторный выключатель и АГП.
Посколькудифференциальная защита генераторов предназначена для действия при междуфазныхк.з., она может выполняться по двухфазной схеме. Однако двухфазная защита неможет обеспечить отключение генератора при двойных замыканиях на землю. Длябыстрого отключения такого повреждения дифференциальная защита генераторадолжна выполнятся трёхфазной. В целях экономии трансформаторов токадифференциальные защиты генераторов можно выполнять двухфазными, предусматриваяпри этом соответствующее исполнение защиты от замыканий на землю, позволяющееей отключить двойное замыкание на землю.
Зона действия защитыограничена участком между трансформаторами тока />и />. При выполнении защиты стремятсярасширить её зону; с этой целью трансформаторы тока /> обычно устанавливают возленепосредственно у выключателя, так чтобы повреждения на всех токоведущих частяхот выводов генератора до выключателя выключалась мгновенно дифференциальнойзащитой.
Обрыв соединительногопровода в схеме дифференциальной защиты нарушает баланс токов в реле и вызываетнеправильную работу защиты при сквозных к.з. или даже в нормальном режиме.Поэтому токовые цепи защиты должны выполнятся с особой надёжностью. Числоконтактных соединений в токовых цепях должно быть минимальным, а качествосоединений – надёжным.
Вторичные обмоткитрансформаторов тока дифференциальной защиты заземляется только у одной группытрансформаторов /> или />; вторая группа трансформаторовсвязана с первой и поэтому своего заземления не имеет. При заземлении обеихгрупп трансформаторов образуется цепь, по которой могут проходить токи,появляющиеся в контуре заземления подстанции, в результате чего возможнонеправильное действие защиты.
При внешних к.з. вдифференциальном реле /> (рис. 1)
/>
Ток небаланса может вызывать неправильную работу дифференциальнойзащиты, поэтому принимаются меры к ограничению его величины.
Для этой цели необходимособлюдать следующие требования :
1.  трансформаторы тока не должнынасыщаться при токах сквозного к.з., что позволяет уменьшить токинамагничивания, а следовательно, а ток небаланса при внешних к.з. />. Этообеспечивается применением трансформаторов тока, насыщающихся при возможнобольших значениях вторичной э.д.с., и уменьшением сопротивления плеч защиты, составляющихнагрузку трансформаторов тока при внешних к.з., от которой зависит величина />.
2.  для уменьшения разностинамагничивающих потоков характеристики намагничивания трансформаторов тока /> и /> должны бытьидентичными (совпадающими), а сопротивление плеч – по возможности равными. Приэтих условиях разность /> будет минимальной.
Выполнение указанныхтребований весьма существенно ограничивает установившееся значение токанебаланса, обусловленный апериодической составляющей тока при внешнем к.з. илисамосинхронизации генератора, может достигать значительной величины.
Для исключения работыдифференциальной защиты от тока небаланса в неустановившемся и установившемсярежимах кроме отмеченных выше мер по уменьшению намагничивающих токов могутиспользоваться три способа:
1.  уменьшение величины и продолжительностиброска /> внеустановившемся режиме;
2.  применение реле, отстроенных отбросков />,возникающих в этом режиме;
3.  применение реле с торможением от токасквозного к.з.
Уменьшение броска токанебаланса достигается с помощью активного сопротивления порядка 5 Ом,включаемого последовательно с обмотками дифференциальных реле. Активноесопротивление ограничивает величину /> и, кроме того, уменьшаетпостоянную времени /> вторичного контура трансформаторатока (/>).Однако включение значительного активного сопротивления (5 Ом) создаёт повышеннуюнагрузку на трансформаторы тока при к.з. в генераторе. В результате этого ихпогрешность увеличивается, что понижает чувствительность защиты и являетсянедостатком, ограничивающим применение этого способа.
В качестве второго, болеесовершенного способа применяется отстройка от неустановившихся токов небалансавключением дифференциального реле через быстронасыщающийся трансформатор.
Третий способпредусматривает использование в качестве дифференциального реле – реле сторможением, автоматически заглубляющихся при внешнем к.з. одновременно сростом тока небаланса.
Защита выполняется нареле с торможением и быстронасыщающемся трансформатором типа ДЗТ-11/5. Релеимеет рабочую обмотку с ответвлением посредине и тормозящую обмотку.
Тормозящую обмоткуцелесообразно присоединять к трансформаторам тока со стороны линейных выводов.Торможение позволяет увеличить чувствительность защиты за счёт отстройки отвнешних и к.з. и асинхронного режима.
2.2 Выбор уставок
Номинальный ток генератора:
/>кА
Выбираем ТТ с коэффициентами трансформации:
12000/5 – для линейных выводов генератора;
6000/5 — для нулевых выводов генератора.
Номинальный вторичный ток:
– для линейных выводов генератора
/>
— для нулевых выводов генератора
/>.
Принимаем число витковрабочей обмотки реле:
/>.- для линейных выводовгенератора;
/>.- для нулевых выводов генератора.
Вторичный минимальный ток срабатывания реле:
/> – для линейных выводовгенератора;
/> - для нулевых выводов генератора.
Расчётный ток небаланса:
/>
где: /> — относительная погрешность ТТ,принимается 0,1;
/> — коэффициент однотипностипринимаем 1;
/> — коэффициент, чтоучитывает апериодическую составляющую тока, для реле серии ДЗТ с насыщающимсятрансформатором принимается равным 1,0;
/>-периодическаясоставляющая тока короткого замыкания, />кА.
/> (А).
Намагничивающая сила рабочей обмотки реле:
/> (/>).
По тормозной характеристике реле ДЗТ 11/5 определяемнамагничивающую силу тормозной обмотки />(А).
Расчётное число витков тормозной обмотки:
/>. Принимаем />
Коэффициент чувствительности:
/>
блок генератор релейный дифференциальныйзащита

 
3. Поперечная дифференциальная защита
 
3.1 Теоретическиесведения
Защита от витковыхзамыканий имеет ограниченное применение вследствие отсутствия простых способовеё осуществления.
Только для мощныхгенераторов, каждая из фаз которых выполнена в виде двух или более параллельныхветвей, выведенных наружу, разработаны относительно простые и надёжные схемызащиты.
В нормальных условиях ипри внешних к.з. в параллельных ветвях /> и /> каждой фазы генератора наводятсяодинаковые по величине и фазе э.д.с. /> и />. Сопротивления параллельныхветвей равны, поэтому токи ветвей /> и /> в нормальном режиме при внешнихк.з. также равны по величине и совпадают по фазе.
/>
Рис.3 Схема и принципдействия поперечной дифференциальной защиты генератора
В случае замыкания частивитков /> ветвиодной фазы в закороченных витках под действием их э.д.с. /> возникает большой токк.з. />,циркулирующий по закороченным виткам.
Электродвижущая сила исопротивление повреждённой ветви (на рис.2 ветвь 2) уменьшается за счёт повредившихсявитков /> замкнутыхнакоротко. В результате этого нарушается баланс э.д.с. /> и />, а также токов /> и /> в параллельных ветвяхповреждённой фазы. Появляется э.д.с. />, под действием которой в контуреповреждённой фазы возникает уравнительный ток
/>,
где />/> и /> – индуктивные сопротивленияветвей /> и /> (активныесопротивления не учитываются, так как они очень малы); /> и /> – э.д.с. неповреждённой иповреждённой ветвей.
Чем меньше числозамкнувшихся витков /> тем меньше будет различие между /> и />. Следовательнос уменьшением /> будет уменьшатся и токповреждения /> из-зауменьшения />.
Нарушение равенства токовв параллельных ветвях статора генератора, происходящее при витковых замыканиях,и появление уравнительного тока /> используется для выполнениязащиты от этого вида повреждения.
Для защиты от витковыхзамыканий применяется поперечная дифференциальная защита, основанная насравнении токов двух параллельных ветвей фаз генератора. Такое сравнение можноосуществить с помощью трёхсистемной или односистемной схемы защиты.
Трёхсистемная схемапредусматривает сравнение токов ветвей отдельно для каждой фазы. Каждое релевключается на разность токов параллельных ветвей фазы />, /> и /> соответственно.
Односистемная выполняетсяс помощью одного дифференциального реле, сравнивающего сумму токов параллельныхветвей /> трёхфаз /> стакой же сумой токов /> другой группы параллельных ветвей/>.
Односистемная схемаполучила преимущественное распространение в Украине.
При такой схеме трипараллельных ветви /> фаз статора />, /> и /> и три параллельныхветви /> техже фаз (рис.2) соединяются раздельно в две звезды с двумя выведенными наружунейтралями /> и/>. Этинейтрали соединяются друг с другом нулевым проводом />. В цепи нулевого проводаустанавливается трансформатор тока />. К его вторичной обмотке черезфильтр /> подключаетсятоковое реле />. Фильтр /> пропускает ток основной частоты50 Гц и запирает ток высших гармоник, в том числе третей гармоники.
Из схемы видно, что ток /> в нулевомпроводе />,питающий реле />, равен разности токов нулевойпоследовательности звезды двух групп параллельных ветвей /> и />:
/>,
где /> и /> – ток нулевойпоследовательности параллельных ветвей /> и />.
В нормальном режимегеометрическая сума токов фаз каждой звезды равна нулю, т.е.
/> и />.
При трехфазных идвухфазных внешних к.з. сума токов к.з в каждой звезде также равна нулю. Токинагрузки, проходящие при этих повреждениях в ветвях статора, балансируются, таккак нейтраль нагрузки не связана нейтралью генераторов и токи нулевойпоследовательности в нагрузке и генераторе отсутствуют.
Таким образом, в обоихслучаях ток в нулевом проводе равен нулю и реле не работает. В действительноститок />. Вследствии некоторого искажения формы кривой фазных э.д.с. генератора в каждойгруппе параллельных ветвей возникают гармонические токи, в особенности токитретей гармоники /> и />. Эти токи совпадают по фазе исуммируются в нулевом проводе />, образуя результирующий ток:
/>.
Вследствие неточногоравенства э.д.с. параллельных ветвей /> и/>, /> и/>, /> и/>в контуре каждой фазы появляетсяуравнительный ток основной частоты />, /> и />. Уравнительный ток и ток третейгармоники замыкаются в контуре параллельных ветвей каждой фазы, протекая понулевому проводу />:
/>.
Токи третьих гармоникзапираются фильтром /> и не попадают в реле.Уравнительные токи /> имеют частоту 50 Гц и поэтомубеспрепятственно проходят в реле, обусловливая появления в нём тока небаланса:
/>.
Для исключения ложного действия защиты необходимовыполнить условие
/>.

При замыкании витков вветви одной из фаз равенство токов в ветвях повреждённой фазы нарушается,возникает уравнительный ток />.
Этот ток замыкается понулевому проводу /> и вызывает появление тока в реле:
/>.
Защита приходит вдействие при />.
Поскольку величина тока /> уменьшается суменьшением числа замкнувшихся витков />, защита имеет мёртвую зону. Онане действует при />. Защита реагирует не тольковитковые замыкания, она может сработать при междуфазных к.з. и при замыканияхмежду ветвями одной фазы, так как этом обычно нарушается равенство э.д.с. итоков в параллельных ветвях повреждённых фаз. В этом можно убедится, рассмотревтокораспределения в обмотках статора для каждого из указанных напряжений. Вобоих случаях защита имеет значительные мёртвые зоны.
Трансформатор /> пытающийзащиту, выбирается без учёта тока нагрузки, поскольку ток появляется в нёмтолько при повреждениях, но он должен проходить по условиям термической идинамической устойчивости при максимальном значении тока повреждения.
Этим требованиям отвечаеттрансформатор тока с первичным номинальным током порядка />. Исходя из этого,коэффициент трансформатора тока /> выбирается по выражению
/>,

при этом вторичный ток /> долженсоответствовать шкале установок на дифференциальном реле. В отличии от всехостальных схем дифференциальных защит в данной схеме, погрешностьтрансформатора тока /> не вызывает тока небаланса,поэтому к его точности (характеристикам намагничивания) не предъявляют особыхтребований.
В связи с образованиемдвух нейтралей (/>и />) у нулевых выводов обмотокстатора трансформаторы тока для продольной дифференциальной защиты генераторадолжны иметь по две первичные обмотки, состоящие из двух изолированных друг отдруга пакетов шин первой и второй параллельной ветви фазы статора генератора.
Ток срабатывания защитыдолжен быть больше чем ток небаланса, появляющегося в реле при внешних к.з.: />.
Для выполнения защитыприменяются реле РТ-40/Ф, схема которого показана на рис.2, б. Сопротивлениеобмоток реле и конденсатора /> подобраны так, что токи третей гармоникициркулируют по проводу, соединяющему нейтрали /> и />, замыкаются главным образом черезконденсатор; благодаря этому /> при частоте 150 Гц получается в10 раз больше чем при токе с частотой 50 Гц. Ток срабатывания реле регулируетсяотпайками на трансформаторе /> и пружиной на реле в пределах1,75-8,8 А.
В процессе эксплуатациивыяснилось, что поперечная дифференциальная может неправильно работать придвойных замыканиях на землю в обмотке ротора.
Это объясняется тем, чтовитки параллельных ветвей статора располагаются в разных пазах; при двойномзамыкании в роторе магнитное поле ротора становится неравномерным; ветви однойфазы попадают в поле с разной магнитной индукцией, в результате чего равенствоэ.д.с. ветвей нарушается и в реле дифференциальной защиты появляется ток.
Двойное замыкание наземлю иногда бывают неустойчивыми (носят кратковременный характер). Чтобыисключить в этом случае работу поперечной дифференциальной защиты, можнозамедлить её действие. Однако при этом защита теряет своё быстродействие, чтоприводит к увеличению повреждения при витковых замыканиях. Поэтому отзамедления отказались, допуская срабатывание защиты при двойных замыканиях наземлю в обмотке ротора.
Достоинством рассмотренной защиты от витковыхзамыканий является её простота и быстродействие, а недостатком – наличиемёртвой зоны и непригодность для защиты генераторов, не имеющих параллельныхветвей.
3.2 Выбор уставок
Первичный ток срабатывания защиты из условия отстройкиот тока небаланса:
/>(А).
Вторичный ток срабатывания защиты:
/>(А).
Принимаем реле типа РТ-40/Ф.
 

 
4. Дифференциальная защита трансформатора
 
/>

Рис.4. Схема и принцип действия дифференциальнойзащиты трансформатора
Защита выполняется на реле ДЗТ-21-У3.
Произведём расчёт уставок защиты:
Номинальный первичный ток:
/>(А) — для стороны ВН;
/>(А) — для стороны НН.
Коэффициенты трансформации трансформаторов тока икоэффициенты схемы:
/> - для стороны ВН;
/> — для стороны НН.
Минимальный ток срабатывания защиты:
/>(А) — для стороны ВН;
/>(А) — для стороны НН.
Номинальный вторичный ток:
/>(А) — для стороны ВН;
/>(А) — для стороны НН.
Номинальные токи автотрансформаторов тока
АТ-II /> />
АТ-II /> />
Коэффициент трансформации автотрансформаторов ипромежуточных трансформаторов тока
/>
Номинальный вторичный ток в плече защиты:
/>(А).
Расчёт рабочей цепи.
Номинальный ток ответвления Т в цепи НН />.
Номинальный расчетный ток ответвления в цепи ВН:

/>(А),
номинальный принятый ток ответвления в цепи ВН:
/>(А).
Относительный минимальный ток срабатывания реле:
/>(о.е.) — для стороны ВН;
/>(о.е.) — для стороны НН.
Выбираем уставку относительного тока срабатывания: />.
Проверим отстройки защиты от к.з. за трансформаторомсобственных нужд:
Относительный рабочий вторичный ток:
/>(о.е.)
Коэффициент надёжности:
/>
Расчёт цепи торможения.
Номинальный ток ответвлений трансформаторов токатормозной цепи
/>:

— для стороны ВН 3,75 А
— для стороны НН 5 А
Уставка начала торможения:
/>.
Определим составляющие небаланса:
1. за счёт погрешности ТТ
/>(А);
 
2. за неточности уставки />
/>(А).
Расчётный максимальный ток небаланса:
/>(A).
Относительный ток рабочей цепи:
/>.
Относительный ток тормозных цепей:
/> — для стороны ВН;
/> — для стороны НН.
Коэффициент торможения:
/>

 
5. Защита от асинхронного режима при потеревозбуждения
 
Защита выполняется на одном из 3-х реле сопротивлениякомплекта КРС-2. Положение характеристики реле на комплектной плоскостисопротивлений определяется положением комплексного сопротивления на выводахгенератора в режиме нормальной работы и асинхронном режиме.
В нормальном режиме вектор комплексного сопротивлениянаходится в I квадранте, а при потере возбуждения и переходе васинхронный режим смещается в IV квадрант. По этой причине характеристика срабатыванияреле сопротивления защиты выбирается в III и IVквадрантах при угле максимальной чувствительности близкий к 2700.
Первичное сопротивление срабатывания, что определяетдиаметр круга реле, принимается равным
/>,
что целесообразно для обеспечения надёжной работы релепри потере возбуждения не нагруженным генератором.
Для предотвращения срабатывания реле при нарушениисинхронизма в энергосистеме его характеристика смещается по оси jxкомплексной плоскости в сторону III и IV квадрантов навеличину
/>
Угол максимальной чувствительности желательно иметьравным 2700. На используемых реле удается получить />.
Сопротивлению диаметра характеристики и её сдвиг в III и IV квадранты соответствуютвторичные значения этих сопротивлений:

/>,
где /> — коэффициенты трансформациитрансформаторов тока и напряжения соответственно.
Время срабатывания защиты 1…2с. Задержка временинеобходима для предотвращения срабатывания защиты при нарушении динамическойустойчивости и асинхронно ходе в системе.
Дифференциальная защитаошиновки
Защита выполняется с использованием дифференциальныхреле с быстронасыщающимися трансформаторами типа РНТ-566. Подключается защита кТТ с коэффициентами трансформации 2000/1.
Рассчитаем ток небаланса:
/>.
Минимальный ток срабатывания защиты:
/>.
Расчётное число витков рабочей обмотки реле:
/>
принимаем />.
Рассчитаем уточненный ток срабатывания защиты:
/>
Проверим коэффициент чувствительности:
/>
 
Резервная дифференциальнаязащита блока
Для энергоблоков мощностью 160 МВт и большеподключённых к системе шин напряжением 330 кВ и выше защита выполняется надифференциальном реле с торможением типа ДЗТ-21.
Произведём расчёт уставок для данной защиты.
Рабочая цепь:
Номинальный первичный ток:
— для цепи выключателей блока
/>,
— для цепи выключателей блока
/>.
Минимальный ток срабатывания защиты:
/>,
/>.
Расчётный относительный ток срабатывания защиты:
/>
Коэффициент трансформации трансформаторов тока икоэффициент схемы:
— для цепи выключателей блока
/>,/>
— для цепи выключателей блока
/>,/>.
Номинальный вторичный ток:
— для цепи выключателей блока
/>,
— для цепи выключателей блока
/>.
Номинальный ток ответвления автотрансформатора тока иномер ответвления автотрансформатора тока, к которому подводится номинальныйток защиты плеча:
— для цепи выключателей блока
/>,/>

— для цепи выключателей блока
/>,/>.
Номинальный ток ответвления автотрансформатора тока иномер ответвления автотрансформатора тока, к которому подключается реле:
— для цепи выключателей блока
/>,/>
— для цепи выключателей блока
/>,/>.
Коэффициент трансформации автотрансформатора тока:
— для цепи выключателей блока
/>,
— для цепи выключателей блока
/>.
Номинальный ток плеча защиты:
— для цепи выключателей блока
/>,
— для цепи выключателей блока
/>.
Номинальный ток ответвления трансформатора в цепи НН:
/>,/>
Номинальный ток и номер ответвления трансформатора вцепи ВН:
/>,
принимаем
/>,/>.
Относительный минимальный ток срабатывания:
— для цепи выключателей блока
/>,
— для цепи выключателей блока
/>.
Принимаем />.
Цепь торможения
Номинальный ток ответвления тормозной цепи:
— для цепи выключателей блока
/>,/>
— для цепи выключателей блока
/>,/>.
Уставку начала торможения начала торможения принимаемравной 1.
Расчёт тока небаланса:
— за счёт погрешности трансформаторов тока:
/>,
— за счёт неточности уставки />:
/>.
Расчётный ток небаланса:
/>
Относительный ток рабочей цепи:
/>.
Относительные токи тормозных цепей:
— для цепи выключателей блока
/>
— для цепи выключателей блока
/>.
Расчётный коэффициент торможения:
/>
Принимаем коэффициент торможения равный 0,3.
Защита от внешнихсимметрических коротких замыканий
Защита выполняется с помощью одного из 3-х релесопротивления комплекта КРС-2.
Реле имеет круговую или эллиптическую характеристикусрабатывания, расположенную в I квадранте комплексной плоскости.
Произведём расчёт уставок для данной защиты.
Определим сопротивление срабатывания защиты по условиюотстройки от вектора сопротивления наибольшей нагрузки:
/>,
где /> — коэффициентотстройки;
/> — коэффициент возвращения реле;
/> — угол максимальнойчувствительности;
/> — угол нагрузки.
/>
/>.
Определение большой эллиптической характеристики врежиме максимально доступной реактивной нагрузки:
/>.
Определение максимальной уставки защиты:
/>
Расчётный коэффициент эллиптичности:
/>, принимаем />
Уточнённая уставка по малой оси эллипса:
/>.
Определим сопротивление срабатывания реле:
/>.

 
Защита от несимметрических коротких замыканий иперегрузок с интегрально-зависимой характеристикой выдержки времени
Защита выполняется с помощью фильт-реле РТФ-6М.
Номинальный вторичный ток генератора:
/>
Номинальный ток реле равен 5А, уставка по величине «А»- />.
Уставка пускового органа />
Уставка срабатывания сигнального органа />
Уставка срабатывания отсечки тока />
Уставка срабатывания интегрального органа потоку ивремени определяется при наладке с учетом реальной тепловой характеристикигенератора.
Защита от повышениянапряжения
 
Напряжение срабатывания защиты:
/>.
Вторичное напряжение срабатывания защиты
/>.
Выбираем реле типа РН-58/200.
Первичный ток срабатывания защиты
/>.
Первичный ток срабатывания защиты
/>.
Выбираем реле типа РТ-40/Р5.
Защита от внешних однофазных коротких замыканий в сети330 кВ
 
Защита является резервной от сверхтоков однофазныхкоротких замыканий в сети с большим током замыкания на землю. Натрансформаторах энергоблоков с заземлённой нейтралью защита выполняется спомощью токовых реле, что подключаются в нейтральный провод трансформаторовтока. Защита имеет 2-а измерительных органа: чувствительный и грубый.
Ток срабатывания реле с более грубой уставкой,предназначенной для отключения блока от сети при дальнем резервировании:
/>.
/> — уточняется эксплуатацией сучетом реального тока />. Принимаем реле типа РТ-40/2.
Ток срабатывания с более чувствительного реле:
/>

Вторичный ток срабатывания реле:
/>.
Принимаем реле типа РТ-40/0,6.
Защита от симметричныхперегрузок
Защита выполняется на токовом реле типа РТВК-2 свысоким коэффициентом возвращения />.
Первичный ток срабатывания защиты:
/>.
Вторичный ток срабатывания защиты:
/>.
Защита действует на сигнал с выдержкой времени 6…9с.
Защита ротора генератора отперегрузок током возбуждения
Защита выполняется на реле РЗР-1М и включает 4-еосновных органа:
·  входное преобразовательное устройство;
·  пусковой орган;
·  сигнальный орган;
·  интегральный орган.
Ток срабатывания пускового органа: />.
Ток срабатывания сигнального органа: />