16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/149/11516.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 09 (149) май 2010 года

Комплекс защит генератора средней мощности

Производство для энергетики Алексей ШЕВЕЛЕВ, с. н. с., заведующий сектором дифференциальных защит ООО «ИЦ «Бреслер», Юрий Романов, к. т. н, заведующий сектором защит генератора ООО «ИЦ «Бреслер»

Отечественное предприятие ИЦ «Бреслер», являющееся разработчиком и изготовителем устройств микропроцессорной релейной защиты, активно расширяет перечень выпускаемых защит для энергообъектов.

В 2009 году предприятие освоило выпуск нового изделия – комплекса защит генератора средней мощности. В технических решениях, примененных при разработке комплекса, учтены требования нормативных документов, традиционные технические решения в части построения систем защит генераторов, а также современные требования к микропроцессорным устройствам РЗА: высокая надежность, удобство наладки и эксплуатации, наличие функций осциллографирования, интеграция в АСУТП и др. При создании устройства разработчики придерживались традиционно российской идеологии построения защит генератора, делая упор на универсальность применяемых алгоритмов.

Состав функций защит комплекса полностью удовлетворяет требованиям ПУЭ и заводов–изготовителей первичного оборудования.

Типовым решением является выполнение комплекса защит в виде двух одинаковых, независимых, резервирующих друг друга систем защит в шкафном исполнении, использующих индивидуальные измерительные трансформаторы и независимое питание по цепям постоянного оперативного тока.

Комплекс предназначен для защиты как гидрогенераторов, так и турбогенераторов, в том числе генераторов газотурбинных и парогазовых установок с установленной мощностью до 300 МВт.

В составе комплекса имеются следующие виды защит:
• продольная токовая дифференциальная защита генератора с торможением;
• максимальная токовая защита нулевой последовательности от замыканий обмотки статора на землю;
• защита от замыканий на землю статора генератора, работающего в блоке с трансформатором, по основной и третьей гармонике напряжения нулевой последовательности;
• односистемная поперечная токовая дифференциальная защита генератора;
• максимальная токовая защита с минимальным/комбинированным пуском по напряжению;
• максимальная токовая защита обратной последовательности;
• двухступенчатая резервная дистанционная защита от многофазных коротких замыканий;
• защита от симметричных перегрузок – аналог БЭ1103;
• защита от несимметричных перегрузок – аналог БЭ1101;
• защита от повышения напряжения;
• защита минимального напряжения;
• защита от перевозбуждения (от «пожара стали»);
• защита от повышения/понижения частоты;
• защита от потери возбуждения генератора;
• защита генератора от асинхронного режима без потери возбуждения;
• защита обратной активной мощности;
• защита генератора от многофазных КЗ и замыканий на землю статора в режиме пуска/останова;
• защита генератора от самопроизвольного включения в сеть;
• контроль исправности цепей тока для дифзащиты и цепей напряжения;
• защита ротора генератора от перегрузок (в том числе и для бесщеточного возбуждения) – аналог БЭ1102;
• высокочувствительная защита ротора генератора от замыкания на землю в одной точке;
• защита ротора генератора от замыкания на землю в двух точках;
• контроль синхронизма;
• УРОВ.

Основной защитой комплекса является продольная дифференциальная защита генератора с торможением, предназначенная для ликвидации междуфазных коротких замыканий в статоре. Выполняемая трехсистемной, она также реагирует на двойные замыкания на землю с одной точкой в статоре генератора, а другой точкой замыкания в сети. Отработанный на практике алгоритм защиты гарантирует высокую чувствительность и Рис. 2. Тормозная характеристика дифференциальной защитыбыстродействие (типичное время срабатывания защиты по контакту выходного реле составляет 10 мс) вкупе с хорошей отстройкой от тяжелых внешних КЗ, сопровождаемых глубоким насыщением трансформаторов тока. Вид тормозной характеристики (ТХ) представлен на рис. 2. Она состоит из двух участков – первого горизонтального и второго наклонного. Угол наклона второго участка ТХ фиксирован и составляет примерно 27°. Ток торможения Iт определяется как максимальный из токов двух плеч защиты.

Среди перечня функций защит комплекса имеется два варианта защиты от замыканий на землю (ЗЗ) в статоре:
• Защита от ЗЗ статора генератора, работающего непосредственно на сборные шины, реагирующая на ток нулевой последовательности.
• Защита от ЗЗ статора генератора, работающего в блоке с трансформатором, реагирующая на основную и третью гармоники напряжения нулевой последовательности (усовершенствованный аналог защиты типа БРЭ 1301.01). Измерительный орган третьей гармоники напряжения нулевой последовательности выполнен адаптивным к предшествующему (нормальному) режиму, что обеспечивает высокую надежность и чувствительность защиты. Кроме того, предусмотрены дополнительные меры повышения надежности работы органа третьей гармоники, исключающие его ложное срабатывание при возникновении неисправности в цепях измерения.

В состав комплекса входит высокочувствительная защита ротора от замыкания на землю в одной точке. Принцип ее действия основан на известном и хорошо зарекомендовавшем себя методе контроля изоляции по трем показаниям вольтметра с определенным внутренним сопротивлением. Рассматриваемая защита реагирует непосредственно на величину активного сопротивления замыкания, при этом ни процедуры расчета уставок, ни каких‑либо настроек параметров измерительной схемы не требуется. Кроме того, по принципу действия исключается ложное срабатывание защиты при потере контакта релейной щетки. Защита выполняется без каких‑либо устройств наложения контрольного тока и имеет высокую точность непосредственного измерения активного сопротивления изоляции ротора вне зависимости от режима работы генератора.

Кроме того, имеется защита ротора от замыкания на землю в двух точках, которая вводится автоматически по факту возникновения замыкания на землю в одной точке и реагирует на составляющую второй гармоники напряжения прямой последовательности.

В составе комплекса предусмотрена также специальная чувствительная защита, предназначенная для быстрой ликвидации режима самопроизвольного включения невозбужденного генератора в сеть. Самопроизвольное включение невозбужденного или недовозбужденного генератора в сеть сопровождается большими токами в обмотках статора, текущими из энергосистемы. Наводимый при этом ток в роторе приводит к его быстрому перегреву. Кроме того, самопроизвольное включение вызывает резкое ускорение ротора и, как следствие, повреждение его подшипников. Так как в указанном режиме генератор пускается как асинхронный двигатель, защита обратной активной мощности, защита от потери возбуждения и резервные защиты сработают при наличии напряжения, однако их быстродействие чаще всего оказывается недостаточным для предотвращения повреждения генератора.

Учитывая важность генератора как наиболее ответственного силового оборудования энергосистемы, комплекс его защит выполнен с высокой аппаратной надежностью, обеспечиваемой дублированием главных аппаратных цепей и развитой системой самодиагностики. Дублированию подвергаются, в первую очередь, модули, реализующие программную часть защиты. За счет этого выходные воздействия от защит выдаются во внешние цепи только тогда, когда исходят из обоих модулей одновременно.

Применение в терминале защиты технологии гибкой логики обеспечивает:
• возможность индивидуальной реализации внутреннего алгоритма той или иной защиты по согласованию с заказчиком;
• индивидуальное конфигурирование дискретных входных и выходных сигналов.

Выходные воздействия от защит определяются при помощи программируемой матрицы.

Основные технические данные приведены в таблице.

Конструктивно комплекс располагается в шкафу шириной от 800 до 1200 мм и высотой от 1600 до 2200 мм.

Вместе с комплексом защит поставляется сервисное ПО для задания уставок терминалов защит и обслуживания устройств в эксплуатации.
Интеграция комплекса в системы АСУТП (SCADA) обеспечивается в соответствии с международными стандартами, в том числе стандартом МЭК 60870-5-103. Для организации системы АСУТП заказчику предлагается пакет автоматизированной системы управления UniSCADA.

Шкаф защиты генератора успешно прошел опытную эксплуатацию на одной из ТЭЦ ОАО «ТГК-5».

Предприятие оказывает содействие заказчику на всех этапах внедрения оборудования. При проектировании предлагаются типовые схемные решения по привязке оборудования. Предоставляются методики и программы расчета уставок, инжиниринговые услуги. Специалисты предприятия принимают участие во всех этапах пусконаладочных работ и проводят обучения персонала заказчика.
Комплекс защит генератора средней мощности




ООО «ИЦ «Бреслер»
428020, г. Чебоксары, просп. И. Яковлева, д. 1
Тел.: (8352) 57‑43‑23,
57‑43‑24, 57‑43‑23 ...
57‑43‑29
Факс: (8352) 57‑43‑22
market@ic-bresler.ru

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 09 (149) май 2010 года:

  • Теплосети в телевизоре
    Теплосети в телевизоре

    В Санкт-Петербурге завершено весеннее обследование тепловых сетей с воздуха. ...

  • Микропроцессорное устройство защиты и автоматики секционного (шиносоединительного) выключателя 110-220 кВ «Сириус-3-СВ»
    Микропроцессорное устройство защиты и автоматики секционного (шиносоединительного) выключателя 110-220 кВ «Сириус-3-СВ»

    Устройство микропроцессорной защиты «Сириус-3‑СВ» предназначено для защиты, автоматики и управления секционным (шиносоединительным) выключателем 110‑220 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью. ...

  • Блиц

    Российские угледобывающие компании приблизились к докризисным объемам добычи – рост производства коксующихся углей в первом квартале составил 39,4 процента по сравнению с аналогичными показателями прошлого года, рост производства энергетических углей – 15,7 процента. Значительная часть роста пришлась на экспортные поставки – объем экспорта коксующихся углей вырос на 113,7 процента, до 2,94 миллиона тонн. Министерство энергетики по...

  • Каждый выбирает для себя
    Каждый выбирает для себя

    В ходе реконструкции промышленных объектов или при строительстве новых, электроснабжение которых осуществляется линиями 6‑10 кВ, заказчик сталкивается с выбором комплектных распределительных устройств (КРУ). ...

  • Проливы не для нефти?
    Проливы не для нефти?

    Россия предлагает полностью отказаться от транспортировки нефти через черноморские проливы. ...