На гидрогенераторах предусматривается защита от асинхронного хода.
Генераторы, не допускающие асинхронного режима, а в условиях дефицита реактивной мощности в системе – и остальные генераторы, потерявшие возбуждение, при действии защиты отключаются от сети.
На гидрогенераторах предусматривается защита от потери возбуждения, предназначенная для предотвращения асинхронного хода. Защита может быть выполнена:
по факту отключения АГП;
по значениям тока ротора и статора. Уставка по току ротора отстраивается от уставки ограничителя минимального возбуждения регулятора возбуждения;
по принципу защиты минимального сопротивления (3.2.49).
Вопрос. Какая защита предусматривается на гидрогенераторах для предотвращения повышения напряжения при сбросах нагрузки?
Ответ. Предусматривается защита от повышения напряжения. Уставка защиты выбирается равной 1,5 Uном. Защита выполняется с действием на отключение генератора, гашение его поля; допускается также воздействие на останов агрегата.
Для ликвидации перехода генератора в двигательный режим при самопроизвольном закрытии направляющего аппарата или неплотном закрытии стопорных клапанов турбины рекомендуется устанавливать защиту обратной мощности (3.2.50).
Защита трансформаторов (автотрансформаторов) с обмоткой высшего напряжения 3 кВ и выше, шунтирующих реакторов 110–750 кВ и компенсационных реакторов
Примечание: здесь и далее в разд. 3, если в тексте не делается специальной оговорки, термин "трансформаторы" распространяется и на автотрансформаторы (соответствующих напряжений и мощностей), на добавочные трансформаторы, включаемые в нейтраль трансформатора (автотрансформатора), трансформаторы поперечного регулирования и линейные добавочные трансформаторы.
Вопрос. От каких видов повреждений предусматриваются устройства РЗ для трансформаторов?
Ответ. Предусматриваются устройства РЗ от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:
многофазных КЗ в обмотках и на выводах (ошиновке);
однофазных КЗ на землю в обмотке и на выводах (ошиновке), присоединенных к сети с глухо и эффективно заземленной нейтралью;
витковых замыканий в обмотках;
токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ;
токов в обмотках, обусловленных перегрузкой;
понижения уровня масла;
снижения уровня изоляции вводов 500 и 750 кВ;
однофазных замыканий на землю на стороне 6-35 кВ трансформаторов;
неполнофазного режима (для автотрансформаторов и блоков генератор-трансформатор);
перевозбуждения трансформатора (превышения индукции) – при необходимости (3.2.51).
Вопрос. От каких видов повреждений предусматриваются устройства РЗ для шунтирующих реакторов напряжением 110–750 кВ?
Ответ. Предусматриваются устройства РЗ от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:
однофазных КЗ на землю в обмотке и на выводах;
витковых замыканий в обмотке;
понижения уровня масла;
снижения уровня изоляции вводов.
Для компенсационного реактора, устанавливаемого в цепи заземления нейтрали шунтирующего реактора 750 кВ, предусматриваются устройства РЗ от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:
КЗ на землю в обмотках и на выводах;
витковых замыканий в обмотке;
понижения уровня масла (3.2.52).
Вопрос. Для какого электрооборудования предусматривается газовая защита от повреждений внутри бака, сопровождающихся выделением газа, и от понижения уровня масла?
Ответ. Предусматривается:
для трансформаторов мощностью 4,0 МВ·А и более;
для шунтирующих реакторов напряжением 110–750 кВ;
для компенсационных реакторов.
Газовую защиту рекомендуется устанавливать также на трансформаторах мощностью 1–2,5 МВ·А.
Газовая защита предусматривается также для кабельных вводов трансформаторов.
Газовая защита выполняется с действием на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла и на отключение при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла.
Защита от повреждений внутри бака трансформатора, сопровождающихся выделением газа, может быть выполнена с использованием реле давления.
Защита от понижения уровня масла может быть выполнена также в виде отдельного реле уровня в расширителе трансформатора.
Для защиты контактора устройства регулирования под нагрузкой (РПН) с разрывом дуги в масле предусматривается отдельное реле (струйное или давления).
Для защиты устройства РПН, размещаемого в отдельном объеме масла, предусматривается газовое реле.
Предусматривается возможность перевода действия отключающего элемента газовой защиты трансформатора на сигнал и выполнения раздельной сигнализации от сигнального и отключающего элементов газового реле (различающейся характером сигнала).
Не допускается перевод действия отключающего контакта реле защиты контактора устройства РПН (струйного или давления) на сигнал.
Допускается выполнение газовой защиты с действием отключающего элемента только на сигнал:
на трансформаторах, которые установлены в районах, подверженных землетрясениям;
на понижающих трансформаторах мощностью 2500 кВ А и менее, не имеющих выключателей со стороны высшего напряжения (3.2.53).
Вопрос. Какая защита предусматривается от внутренних повреждений, а также от повреждений на выводах трансформаторов (автотрансформаторов)?
Ответ. Предусматривается:
продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени на трансформаторах мощностью 4,0 MB А и более, на шунтирующих реакторах 110–750 кВ и на компенсационных реакторах.
При наличии на стороне низшего напряжения автотрансформатора линейного добавочного трансформатора или при работе автотрансформатора в блоке с синхронным компенсатором предусматривается дифференциальная токовая защита цепей стороны низшего напряжения автотрансформатора; последняя может не предусматриваться на автотрансформаторах 220 кВ, если общая дифференциальная защита обеспечивает необходимую чувствительность.
В целях повышения эффективности ближнего резервирования защиты автотрансформатора с высшим напряжением 220 кВ и выше выполняются с разделением на две группы так, чтобы указанные дифференциальные защиты входили в одну из групп, а газовые – в другую.
Аналогичное выполнение рекомендуется и на трансформаторах напряжением 110 кВ и выше. На автотрансформаторах 330 кВ и выше и реакторах 500 и 750 кВ рекомендуется установка второй продольной дифференциальной токовой защиты.
Дифференциальную защиту допускается предусматривать на трансформаторах меньшей мощности, но не менее 1 МВ·А, если:
токовая отсечка не удовлетворяет требованиям чувствительности, а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 0,5 с;
трансформатор установлен в районе, подверженном землетрясениям;
поперечная дифференциальная токовая защита без выдержки времени на шунтирующих реакторах 110–750 кВ с выведенными фазными параллельными обмотками;
токовая отсечка без выдержки времени, устанавливаемая со стороны питания и охватывающая часть обмотки трансформатора, если не предусматривается дифференциальная защита. Указанные защиты (дифференциальная токовая защита или токовая отсечка) выполняются с действием на снятие напряжения с поврежденного оборудования, воздействуя на отключение соответствующих выключателей (трансформатора, шунтирующего реактора, линий);
на стороне высшего напряжения устанавливаются предохранители (3.2.54).
Вопрос. Как выполняется продольная дифференциальная токовая защита?
Ответ. Выполняется с отстройкой от бросков намагничивающего тока, переходных и установившихся токов небаланса (например, с насыщающимися ТТ, тормозными обмотками и др.).
Продольная дифференциальная защита выполняется, как правило, так, чтобы в зону ее действия входили соединения трансформатора со сборными шинами.
При использовании для продольной дифференциальной защиты ТТ, встроенных во вводы трансформатора (автотрансформатора), предусматривается продольная дифференциальная токовая защита ошиновки либо охват соединений трансформатора (автотрансформатора) со сборными шинами дифференциальной токовой защитой этих шин (3.2.55).
Вопрос. Какие функции датчиков могут возлагаться на дифференциальную и газовую защиту трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующих реакторов при отсутствии специальных датчиков?
Ответ. Могут возлагаться функции датчиков пуска установки пожаротушения (3.2.56).
Вопрос. С какими функциями выполняется устройство контроля и защиты изоляции вводов 500 и 750 кВ?
Ответ. Выполняется с действием:
на сигнал – при снижении уровня изоляции вводов, не требующем немедленного отключения;
на отключение – при повреждении изоляции ввода (до того, как произойдет полный пробой изоляции).
Предусматривается блокировка, предотвращающая ложные срабатывания устройства при обрывах в цепях присоединения этого устройства к выводам (3.2.57).
Вопрос. Какие мероприятия предусматриваются для отключения повреждений в трансформаторе в случаях присоединения трансформаторов к линиям без выключателей (например, по схеме блока линия-трансформатор)?
Ответ. Предусматривается одно из следующих мероприятий:
установка короткозамыкателя (одного или двух) для искусственного замыкания на землю одной фазы (для сети с глухо и эффективно заземленной нейтралью) или двух фаз между собой (для сети с изолированной нейтралью) и, если это необходимо, отделителя, автоматически отключающегося в бестоковую паузу АПВ линии. Короткозамыкатель устанавливается вне зоны дифференциальной защиты трансформатора;
установка на стороне высшего напряжения понижающего трансформатора открытых плавких вставок (как правило, на передвижных и временных подстанциях) в сочетании с АПВ линии и установкой защиты от несимметричного режима на стороне низшего напряжения, обусловленного перегоранием плавкой вставки не во всех фазах;
передача отключающего сигнала на выключатель (или выключатели) линии; при этом, если необходимо, устанавливается отделитель. Резервирование передачи отключающего сигнала осуществляется установкой короткозамыкателя или дублированием передачи отключающего сигнала по другому каналу.
Передача отключающего сигнала рекомендуется для трансформаторов подстанций напряжением 110 кВ и выше. При этом выполняется непрерывной контроль исправности канала связи, предназначенного для передачи отключающего сигнала;
установка предохранителей на стороне высшего напряжения понижающего трансформатора.
Повреждения на выводах высшего напряжения трансформаторов допускается ликвидировать защитой линии.
Допускается применение выносных ТТ.
Если резервные защиты линии не обеспечивают дальнее резервирование при повреждениях за трансформатором, на подстанции с переменным оперативным током предусматривается токовая защита трансформатора с автономным источником питания оперативного тока, действующая на включение короткозамыкателя (3.2.58).
Вопрос. Какие защиты с действием на отключение предусматриваются на трансформаторах мощностью 1 МВ·А и более в качестве резервной защиты от внешних многофазных КЗ?
Ответ. Предусматриваются следующие защиты с действием на отключение:
на повышающих трансформаторах с двусторонним питанием – как правило, токовая защита обратной последовательности от несимметричных КЗ и максимальная токовая защита с пуском минимального напряжения от симметричных КЗ или максимальная токовая защита с пуском напряжения; допускается применение дистанционной защиты;
на понижающих трансформаторах – максимальная токовая защита с пуском напряжения или без него; допускается применение дистанционной защиты (например, для трансформаторов СН блочных электростанций);
на автотрансформаторах напряжением 330 кВ и выше (кроме их блочной работы с линией) предусматривается дистанционная защита от внешних многофазных или от всех видов КЗ (двухступенчатая на каждой из сторон высшего и среднего напряжения). На автотрансформаторах напряжением 220 кВ предусматривается дистанционная защита от внешних многофазных КЗ (в случаях, когда это требуется для обеспечения дальнего резервирования или согласования защит смежных напряжений) или токовая направленная защита обратной последовательности от несимметричных КЗ и максимальная токовая защита с пуском минимального напряжения от симметричных КЗ. На стороне низшего напряжения автотрансформаторов 220 кВ и выше предусматривается максимальная токовая защита с пуском минимального напряжения.
Резервные защиты автотрансформаторов 220 кВ и выше и трансформаторов 110–220 кВ на сторонах высшего и среднего напряжения для обеспечения селективности выполняются с действием с первой выдержкой времени на деление схемы (например, на отключение шиносоединительного или секционного выключателя). При согласовании резервных защит допускается не учитывать, при необходимости, выдержки времени на деление схемы (3.2.59).
Вопрос. Какая защита от внешних многофазных КЗ предусматривается на трансформаторах мощностью менее 1 MB·А (повышающих и понижающих)?
Ответ. Предусматривается максимальная токовая защита.
Защита от внешних многофазных КЗ устанавливается:
на понижающих двухобмоточных трансформаторах – со стороны основного питания, а также на стороне низшего напряжения при необходимости обеспечения селективности и АПВ шин;
на многообмоточных трансформаторах, присоединенных тремя и более выключателями, – со всех сторон трансформатора;
на понижающем трансформаторе, питающем секции, – со стороны питания и со стороны каждой секции.
Допускается не предъявлять к защите от внешних КЗ требования действовать при отказе основных защит трансформатора, если ее выполнение для такого действия приводит к значительному усложнению (3.2.60, 3.2.61).
Вопрос. Какую защиту допускается использовать в случае, если защита повышающего трансформатора от тока, обусловленного внешними многофазными КЗ, не обеспечивает необходимой чувствительности?
Ответ. В этом случае для защиты трансформатора допускается использовать соответствующую защиту генератора (3.2.62).
Вопрос. Какие защиты предусматриваются на повышающих трансформаторах мощностью 1 МВ·А и более, на трансформаторах с двух– и трехсторонним питанием и на автотрансформаторах для резервирования отключения КЗ на землю на смежных элементах, а на автотрансформаторах также и для обеспечения селективности защит от КЗ на землю сетей разных напряжений?
Ответ. Предусматриваются, как правило, токовые защиты нулевой последовательности от внешних КЗ на землю, устанавливаемые на сторонах обмоток, присоединенных к сети с глухо и эффективно заземленной нейтралью (3.2.63).
Вопрос. Как выполняется защита от внешних КЗ на автотрансформаторах (многообмоточных трансформаторах) с питанием с нескольких сторон?
Ответ. Выполняется направленной, если это требуется по условиям селективности (3.2.64).
Вопрос. Что предусматривается на автотрансформаторах напряжением 220–750 кВ подстанций, блоках генератор-трансформатор 220–750 кВ и автотрансформаторах связи 220–750 кВ электростанций?
Ответ. Предусматривается возможность оперативного ускорения защит от внешних КЗ при выводе из действия дифференциальной защиты автотрансформатора, шин или ошиновки, обеспечивающего отключение повреждений на элементе, оставшемся без быстродействующей защиты.
Допускается не предусматривать оперативного ускорения защит от внешних КЗ при наличии двух дифференциальных защит шин, ошиновки, автотрансформаторов и блоков генератор-трансформатор, а также ошиновки высшего напряжения автотрансформаторов 220 кВ подстанций (3.2.65).
Вопрос. Какая защита предусматривается на понижающих трансформаторах и блоках трансформатор-линия с высшим напряжением до 35 кВ
и соединением обмотки низшего напряжения в звезду с заземленной нейтралью?
Ответ. Предусматривается защита от однофазных КЗ на землю в сети низшего напряжения, осуществляемая с помощью:
максимальной токовой защиты от внешних КЗ в трехрелейном исполнении, устанавливаемой на стороне высшего напряжения;
автоматических выключателей или предохранителей на выводах низшего напряжения;
специальной защиты нулевой последовательности, устанавливаемой на нулевом выводе трансформатора (на PEN-проводнике).
При применении защиты последнего типа допускается не согласовывать ее с защитами элементов, отходящих от сборки на стороне низшего напряжения.
Для схемы линия-трансформатор в случае применения такой защиты допускается не прокладывать специальный контрольный кабель для обеспечения действия этой защиты на выключатель стороны высшего напряжения и выполнять ее с действием на автоматический выключатель, установленный на стороне низшего напряжения.
Эти указания распространяются также на защиту указанных трансформаторов предохранителями, установленными на стороне высшего напряжения (3.2.66).
Вопрос. Какая защита устанавливается на стороне низшего напряжения понижающих трансформаторов с высшим напряжением 3-10 кВ, питающих сборки с присоединениями, защищенными предохранителями?
Ответ. Устанавливается предохранитель или автоматический выключатель (3.2.67).
Вопрос. Как выполняется защита от однофазных замыканий на землю?
Ответ. Выполняется в виде устройства контроля изоляции, действующего на сигнал (3.2.68).
Вопрос. Какую защиту рекомендуется предусматривать на трансформаторах мощностью более 0,63 МВ·А?
Ответ. Рекомендуется предусматривать максимальную токовую защиту от токов, обусловленных перегрузкой, с действием на сигнал.
Для подстанций без постоянного дежурства персонала допускается предусматривать действие этой защиты на автоматическую разгрузку или отключение (при невозможности ликвидации перегрузки другими средствами) (3.2.69).
Вопрос. Как выполняется защита от неполнофазного режима, возникающего при отключении или включении выключателей со стороны высшего или среднего напряжения автотрансформатора или со стороны высшего напряжения блока генератор-трансформатор?