Защита от замыканий на землю

Используется токовая защита нулевой по­следовательности. Защита подключается к трансформатору тока нулевой после­довательности, установленному со стороны шинных выво­дов генератора.

Ток нулевой последовательности протекает между точкой КЗ и емкостями элементов СЭС.

При КЗ на землю в обмотке статора из сети в точку замыкания на землю протекает ток нулевой последова­тельности , Этот ток определяется емкостью всех неповреж­денных элементов схемы генераторного напряжения .

  При внешних однофазных замыканиях на землю от генератора в сеть проходит ток , обусловленный емкостью генератора С_ог.

Ток  > .

Это позволяет использовать токовую защиту. На генераторах небольшой мощности она выполняется так же как и защита от замыкания на землю в сетях с изолирован­ной нейтралью. При этом ток срабатывания защиты не должен превышать 5А. Для генераторов мощностью Р_Г> 1,0 МВт для повышения чувствительности защиты применяют трансформатор тока нулевой последовательности с подмагничиванием.

 При внешних многофазных КЗ в реле, под­ключенном к ТНП, возникает большой ток небаланса. Увеличение тока срабатывания снижает чувствительность защиты. Чтобы не загрублять защиту, ее выводят из дей­ствия защитой генератора от внешних КЗ. При этом она оказывается выведенной и при двойных замыканиях на землю. Поэтому на генераторе предусматривают защиту от двойных замыканий на землю, когда одно из них на­ходится в сети.

Она обычно объединяется с защитой от замыка­ний на землю в обмотке статора генератора

Схема защиты от замыканий на землю с ТНП, имеющим подмагничивание.

Схема защиты содержит два комплекта защиты: чувствительный комплект защиты, выполненный на реле тока KA1 и грубый, выполненный на реле KA2.

Чувствительное реле тока KA1 при срабатывании своим контактом KA1 замыкает цепь катушки реле времени KT. Реле времени КТ создает выдерж­ку времени t _с.з==1... 2с. Выдержка времени необходима для отстройки от переходных значений емкостного тока при внешних коротких за­мыканиях на землю. Реле КL1  раз­рывает цепь катушки реле КА1 и отключает защитупри внешних КЗ. Грубое реле КА2 действует на отключение без выдержки времени.

Ток срабатывания чувствительного комплекта ,отстраивается от емкост­ного тока генератора и ток небаланса, обусловленный внешним двухфазным КЗ

,

где  — установившийся емкостный ток замыкания на землю защищаемого генератора (приводится в его паспортных данных), А;

 - ток небаланса защиты, соответст­вующий току срабатывания защиты от внешних многофазных ко­ротких замыканий, А;

 = 2...3 - коэффици­ент отстройки, учитывающий бросок емкостного тока в неустановившемся режиме;

=1,3... 1,5 - коэффици­ент отстройки, учитывающий неточность расчета тока не­баланса;

Ток срабатывания грубого комплекта защиты отстраивается от максимального тока в реле при внешних КЗ. Обычно принимают I _сз2 = 100А, что обеспечивает отстройку от указанного тока со значительным запасом.

Связь между первичным током срабатывания  и током срабатывания реле:

Достоинство рассмотренной за­щиты с ТНП.

1. Высокая чувствительность.

Недостатки защиты.

1. Сложность.

2. Наличие мертвой зоны при поврежде­ниях у нейтрали генератора.