Максимальная величина выдержки времени защиты генератора от перегрузки

Защита генераторов

4.2.1.Для генераторов, не предназначенных для параллельной работы, должны быть установлены устройства защиты от перегрузок и короткого замыкания; при этом для генераторов мощностью до 50 кВт (кВ·А) в качестве устройств защиты могут применяться предохранители.

4.2.2.Для генераторов, предназначенных для параллельной работы, должны быть установлены по крайней мере следующие устройства защиты:

от обратного тока или от обратной мощности,

от минимального напряжения.

Рекомендуется применять такие устройства защиты генераторов от перегрузок, которые имеют световую и звуковую сигнализацию о перегрузке, действующую с выдержкой до 15 мин для нагрузок от 100 до 110% номинального тока, и выключение генераторов с выдержкой времени, соответствующей термической постоянной времени защищаемого генератора для нагрузок в пределах от 110 до 150% номинального тока.

Рекомендуется, чтобы для уставки защиты на 150% номинального тока генератора выдержка не превышала 2 мин для генератора переменного тока и 15 с для генератора постоянного тока. Перегрузка свыше 150% номинального тока генератора может быть допущена там, где это требуется условиями эксплуатации и допускается конструкцией генератора.

Уставки защиты от перегрузки и выдержки времени должны быть подобраны к перегрузочным характеристикам приводного двигателя генератора таким образом, чтобы двигатель мог в течение принятой выдержки времени развивать необходимую мощность. Для защиты генератора от перегрузки не должны применяться защитные устройства, которые исключают немедленное повторное включение генератора.

4.2.3.Должно быть предусмотрено автоматическое и избирательное отключение неответственных устройств при перегрузке генераторов. Отключение этих устройств может быть выполнено в одну или несколько ступеней соответственно перегрузочной способности генератора. Это требование по согласованию с Регистром может не применяться для судов с электрической установкой малой мощности.

4.2.4. Защита генераторов, предназначенных для параллельной работы, от обратного тока или от обратной мощности, должна быть подобрана к характеристикам приводного двигателя. Пределы уставок, указанных видов защиты, если приводным является двигатель внутреннего сгорания, для синхронных генераторов: (8–15)% номинальной мощности генератора, для машин постоянного тока: (2–15)% номинального тока генератора.

Защита генераторов постоянного тока от обратного тока должна устанавливаться в полюсе, противоположном тому, в котором находится уравнительный провод. При снижении приложенного напряжения на 50% защита от обратной мощности или от обратного тока должна быть еще способна к действию, хотя значение обратного тока или обратной мощности могут быть другими.

Защита от обратного тока и от обратной мощности должна обеспечивать возможность передачи мощности, отдаваемой из судовой сети (например, от грузовых лебедок).

4.2.5. Защита от минимального напряжения должна обеспечивать возможность надежного подключения генераторов к шинам при напряжении 85% и более номинального и исключить возможность подключения генераторов к шинам при напряжении менее 35% номинального, а также отключать генераторы при снижении напряжения на их зажимах в пределах от 70 до 35% номинального.

Защита от минимального напряжения должна действовать с выдержкой времени на отключение генераторов от шин при снижении напряжения и должна действовать без выдержки времени при попытке подключения к шинам генератора до достижения указанного выше минимального напряжения.

4.2.6.Для генераторов мощностью 1000 кВА и более рекомендуется устанавливать защиту от внутренних повреждений и защиту токопровода между генератором и его щитом с выключателем.

4.2.7.Уставки по току устройств защиты с выдержкой времени должны подбираться таким образом, чтобы во всех случаях обеспечивалось надежное отключение тока короткого замыкания по истечении установленной выдержки времени.

4.2.8. В системах возбуждения генераторов допускается применение предохранителей в качестве устройств защиты полупроводниковых элементов.

Источник

Защита генератора от перегрузки

Иметь электростанцию с автоматикой очень выгодно и удобно, ведь в случае даже небольшого превышения максимальной мощности подключенной техники, автоматическая система прекращает подачу напряжения к потребителям. Такая моментальная реакция оберегает саму технику от поломки и защищает бытовые приборы, которые были включены в розетки.

Защита генератора от перегрузки. Как это работает

Пользователи такой техники имеют достаточно разное отношение к блоку автоматики. Одни остаются довольны результатами, а некоторые говорят, что автомат немного слабоват, ведь при подключении сварки и болгарки полностью выключается раз через раз. Если быть точными, то это касается бензинового устройства мощностью 6 кВт.

Давайте внимательно рассмотрим, почему данное устройство выключается:

• В документах к модели указано, что номинальная мощность составляет 6 кВт, а вот максимальная – 6,5 кВт.
• Кроме этого, автоматическая система защиты имеет свои параметры, так номинальный ток не должен превышать 24А, а вот ток, когда сработает автомат, составляет 30А.

При небольших подсчетах получается, что если подключенные приборы будут потреблять постоянное напряжение в 220В, то защита сработает при суммарной мощности потребителей 6,6 кВт. В случае если вы будете на протяжении определенного периода времени постоянно превышать номинальные цифры, то оборудование не отключится, а просто изоляция обмотки быстрее состарится и со временем просто выгорит. Если брать вышеописанный случай, то здесь мощность подключенных приборов существенно превышает максимальный порог, поэтому срабатывает защита.

Чтобы генератор работал нормально, не выключался, и не потребовалось проводить дорогой ремонт, лучше присоединять сварочный аппарат и болгарку по отдельности. Это убережет ваши деньги и нервы.

Представим такую ситуацию, что Вы приобрели агрегат для работы небольшого магазина и к нему были подключен не только освещение и кассы, но и холодильное оборудование, компьютеры. В них часто случались перегрузки, поэтому автомат был заменен на более мощный – 32А, тогда, как производители создали его с порогом защиты 25А. Разумеется, это неправильное решение проблемы, ведь постоянное повышение температуры обмотки больше чем на десять градусов от допустимой, приводит к тому, что срок ее работы сокращается в два раза.

Родной автомат не дает обмотке нагреваться и тем самым обеспечивает ее длительную эксплуатацию.

Запомните, если защита срабатывает, значит, электростанция перегревается и может выйти из строя. Новый автомат не защитит оборудование, кроме этого, в случае неисправности вы уже не сможете воспользоваться гарантийным ремонтом, так как вмешались в конструкцию прибора.

Если у вас «слабый автомат», то это значит, что нужно было покупать оборудование большей мощности, ведь данная модель просто не может потянуть всю технику. И в результате вы получите поломанный агрегат, отремонтировать который стоит достаточно дорого.

Источник

Защита генератора от перегрузки

Подключая потребителей к генератору, необходимо заранее рассчитывать их суммарную мощность. При превышении предельных возможностей источника питания, произойдет его отключение. Данная функция называется защитой генератора от перегрузок и присутствует в каждом современном аппарате. Таким образом агрегат оберегает и себя, и подключенные приборы: превышение максимально возможного значения тока в проводах чревато их перегревом и выходом из строя обмотки самого агрегата.

В качестве элемента защиты выступает плавкий предохранитель или автомат (более надежный и современный вариант). Нередко для усиления эффекта используется комбинация различных компонентов, поскольку они имеют разное время срабатывания.

Автоматы

Некоторые приобретают генераторы недостаточной мощности и, чтобы избежать постоянных отключений из-за большой нагрузки, заменяют автомат на более «терпеливый». Но в таком случае происходит быстрый износ обмотки: превышение ее оптимальной рабочей температуры на 10 °С приводит к двукратному сокращению ресурса. «Родной» автомат генератора точно подстроен под оптимальную работу всех деталей и систем.

Основой каждого автомата является расцепитель – устройство, задача которого – вовремя разомкнуть цепь при перегрузке. В генераторах в основном устанавливаются автоматы со следующими типами расцепителей (в комбинации):

• электромагнитный (соленоид), представляющий собой катушку с медной проволокой с пружинным сердечником внутри. При повышенном значении проходящего тока образовывающееся магнитное поле толкает пружину, автомат срабатывает на отключение;
• тепловой, основой которого является биметаллическая пластинка. При превышении допустимого значения тока она нагревается, сгибается и касается планки спускового устройства. После возврата пластины к нормальной температуре автомат снова готов к эксплуатации.

Комбинация хороша тем, что электромагнитный быстро срабатывает при коротком замыкании, а тепловой защитит от перегрузки, выдержав время. Отключение автомата произойдет при срабатывании любого из устройств. Если перегрузка сверхкороткая, то реакции не последует.

Плавкие предохранители

Плавкие предохранители представляют собой проводники в оболочке, которые плавятся под воздействием высокого тока и размыкают цепь. В таких случаях говорят, что предохранитель «сгорел». Элемент может быть выполнен из меди, цинка, серебра, свинца либо сплавов. Срабатывание происходит с отсрочкой по времени, пока нагревается проводник. Чем больше превышение тока, тем быстрее расплавится вставка. Предохранитель защищает генератор и от перегрузок, и от короткого замыкания. При незначительном превышении (до 30%) допустимых значений силы тока отключение не произойдет, но при этом существенно уменьшается срок службы проводки. Еще одним недостатком является необходимость замены устройства после срабатывания. Процесс несложный, но нужно иметь запасные предохранители.

Признаки перегрузки

Генератор может работать и при некоторой степени превышения его допустимой нагрузки, это будет заметно по ряду признаков:

• падает яркость освещения, если включен свет;
• запитанные приборы едва «тянут»;
• слышно снижение оборотов двигателя генератора.

При уменьшении объема потребляемой энергии все показатели восстанавливаются, но чаще срабатывает защита, аппарат выключается. Обычно приходится вручную «взводить» сработавшее устройство, подняв тумблер переключателя вверх. Не стоит испытывать генератор на прочность, напрягая заведомо тяжелой для него задачей, поскольку перегрузки сказываются повышенным износом деталей.

Источник

Защита генераторов и блоков

В соответствии с ПУЭ на современных турбогенераторах уста­навливаются следующие защиты:

Продольная дифференциальная защита.

Защита является основной быстродействующей защитой, дейс­твует, без выдержки времени при междуфазных повреждениях в гене­раторе и на выводах в зоне между трансформаторами тока дифзащи­ты. При условии достаточной чувствительности защита может реаги­ровать также на двойные замыкания на землю, когда одна точка за­мыкания на землю находится в зоне действия дифзащиты генератора.

Поперечная дифференциальная защита.

Устанавливаются на турбогенераторах, имеющих выведенные параллельные ветви обмотки статора каждой фазы.

Защита действует без выдержки времени при витковых замыка­ниях в обмотке статора.

Защита от замыканий на землю в обмотке статора.

Для защиты генераторов, работающих на сборные шины напряже­нием выше 1 кВ, от однофазных замыканий в обмотке статора пре­дусматривается токовая защита, реагирующая на полный ток замыка­ния на землю или на его составляющие высших гармоник. Защита отстроена от переходных процессов и действует:

– при емкостном токе замыкания на землю 5 А и более – на отключение всех выключателей генератора и гашение его поля;

– при емкостном токе замыкания на землю менее 5 А – на сигнал.

На генераторах, работающих в блоке с трансформатором (ав­тотрансформатором),мощностью более 30 МВт предусматривается за­щита от замыканий на землю в цепи генераторного напряжения, ох­ватывающая, как правило, всю обмотку статора.В зону действия за­щиты входит также обмотка низкого напряжения блочного трансфор­матора и ошиновка генераторного напряжения.

При мощности генератора блоков 30 МВт и менее применяется защита, охватывающая не менее 85% обмотки статора со стороны ли­нейных выводов генератора.

Защита действует с выдержкой времени не более 0,5 сек на отключение блока.

Токовая защита обратной последовательности.

Она является обязательной для современных турбогенераторов для защиты от протекания токов обратной последовательности.Время действия защиты определяется тепловой характеристикой генерато­ра. Защита, как правило, выполняется с выдержкой времени,зависи­мой от величины тока обратной последовательности (чем больше ток

обратной последовательности, тем быстрее должен быть отключен

генератор). В отдельных случаях защита выполняется ступенчатого

действия по току и по времени.

Защита от внешних симметричных к.з..Эта защита выпол­няется на реле сопротивления. В старых схемах защита выполняется в виде одного токового реле с пуском напряжения. Защита действу­ет на отключение с выдержкой времени.

Защита от несимметричных токов перегрузки генератора. Используется чувствительная ступень защиты обратной последова­тельности и действует с выдержкой времени на сигнал.

Защита от симметричных токов перегрузки генератора вы­полняется отдельным токовым реле и действует с выдержкой времени на сигнал.

Защита от повышения напряжения предназначена для недо­пущения повышения напряжения более 1,2 Uном. на выводах статора генератора, работающего на холостом ходу.

Повышение напряжения может происходить из-за неисправ­ности системы возбуждения. Защита вводится в действие автомати­чески после перевода генератора на холостой ход и выводится пос­ле включения генератора под нагрузку. Защита действует на гаше­ние поля генератора.

Защита от асинхронного режима (потери возбуждения).

Асинхронный режим возникает, когда генератор остается без возбуждения. Защита выполняется на реле сопротивления и реагиру­ет на изменение направления реактивной мощности, когда при поте­ре возбуждения генератор начинает потреблять реактивную мощность и продолжает нести активную нагрузку.

Защита обмотки ротора от замыкания на землю.

Замыкание в одной точке ротора генератора не является опасным режимом. Однако при появлении второго замыкания обмотки ро­тора на землю повышается ток обмотки ротора, что приводит к ее перегреву. Кроме того, появление двойного замыкания на землю приводит к нарушению симметрии магнитного потока и к сильной вибрации. Поэтому на турбогенераторах с непосредственным охлаж­дением обмотки ротора, как правило, установлена защита от замы­кания обмотки ротора в одной точке типа КЗР-3 с действием на сигнал. По поступлению сигнала такие турбогенераторы должны быть разгружены и отключены.

Для турбогенераторов с косвенным охлаждением обмотки ротора допускается длительная работа с замыканием в одной точке, но с вводом защиты от замыканий на землю в двух точках на сигнал.

Защита ротора от перегрузки током.

Перегрузка ротора током возбуждения возникает при работе регулятора или устройства форсировки возбуждения. Длительное протекание увеличенных токов возбуждения может привести к перег­реву обмотки ротора. Наиболее современной является защита с ин­тегральной характеристикой типа РЗР-1 (выдержка времени зависит от величины тока ротора). Защита состоит из сигнального органа и органа, действующего на развозбуждение и отключение генератора.

На большинстве ранее введенных в эксплуатацию генераторов защита ротора от перегрузки выполнена по принципу косвенного контроля перегрузки, фиксируя повышение напряжения на потенцио­метре, включенном на обмотку ротора. Защита также действует на развозбуждение (расфорсировку) и откл.блока.

На блоках генератор – трансформатор (автотрансформатор) до­полнительно к перечисленным защитам на генераторе устанавливают­ся:

Дифзащита блока,действующая без выдержки времени на отключение блока;

Газовая защита трансформатора и вольтодобавочного трансформатора с РПН от внутренних повреждений. Защита действует на сигнал и отключение блока.

Токовая защита нулевой последовательности от коротких замыканий на землю в сети с заземленной нейтралью. Защита дейс-

твует с первой выдержкой времени на отключение выключателя с вы­сокой стороны блока и со второй выдержкой времени – на отключе­ние блока.

На блоках генератор-трансформатор (автотрансформатор) при наличии выключателя между генератором и трансформатором вместо дифзащиты блока выполнена дифзащита трансформатора (автотранс­форматора), действующая без выдержки времени на отключение бло­ка. В этом случае действие защит генератора переводится на отк­лючение генератора с целью сохранения ответвления на собственные нужды.

На некоторых блоках генератор-трансформатор установлена ре­зервная дифзащита блока. Защита резервирует дифзащиту генерато­ра, дифзащиту трансформатора и дифзащиту ошиновки высшего напря­жения. Защита действует с выдержкой времени 0,5 сек на отключе­ние блока.

Источник