Сборник технических статей

Асинхронный ход турбогенераторов и гидрогенераторов является аномальным режимом, определяющим повышенные потери мощности и нагрев машин, а также возникновение больших механических усилий в отдельных узлах.

Одним из эффективных методов выявления асинхронных режимов при потере возбуждения генератора является контроль комплексного сопротивления на его выходе. Указанный метод основан на том, что при отсутствии возбуждения входное сопротивление генератора располагается в зависимости от скольжения а разных точках полуокружности в четвертом квадранте комплексной плоскости сопротивления, т.е. эффективно использование дистанционного принципа.

Защиты от повышения и понижения напряжения являются обычно двухступенчатыми и обеспечивают отключение генератора при недопустимом повышении (понижении) напряжения. Повышение напряжения приводит, в первую очередь, к повышению индукции и возможности повреждения изоляции, а понижение — к возможности потери устойчивости работы генератора в энергосистеме.

Защита от повышения напряжения при холостом ходе блока генератор-трансформатор выполняется при помощи одного реле напряжения, подключенного к трансформатору напряжения защиты и измерения. Сигнал на отключение контролируется по отсутствию тока нагрузки на стороне высокого напряжения блока или на стороне генераторного напряжения, при этом включается дополнительный, параллельный контроль по отключенному положению генераторного выключателя.

Для предотвращения повреждения ротора при перегрузках предусматривается специальная релейная защита. Наиболее полноценную защиту ротора возможно осуществить с помощью реле, имеющего характеристику соответствующую тепловой, перегрузочной характеристике ротора. Такая защита типа P3P-1M имеет две ступени: с первой она действует на развозбуждение генератора, а со второй – на отключение генератора от сети и на гашение поля. Ток ротора в защиту подается от датчика тока, в качестве которого при тиристорном или высокочастотном возбуждении используется трансформатор постоянного тока (ТПТ), а при бесщеточном возбуждении – индукционный короткозамкнутый датчик тока (ИКДТ). Трансформатор постоянного тока представляет собой магнитный усилитель, в котором управляющая обмотка включается на ток ротора.

Замыкание на землю в цепи обмотки возбуждения (ротора) не приводит непосредственно к тяжелым повреждениям ввиду изолированности цепи ротора от земли. Однако последствия при возникновении второго замыкания на землю, приводящего не только к повреждению обмотки ротора, но и к недопустимым механическим усилиям, обязывает своевременно выявить первое замыкание к отключить при появлении второго. Защита ротора должна быть чувствительна к ухудшению изоляции, т.е. реагировать на снижение активного сопротивления ротора относительно земли.