Главная › Новости

«РЕЛЕС» Предприятие по разработке реле и защитных устройств

Опубликовано: 06.12.2017

В первую очередь в полностью собранной схеме следует проверить на срабатывание реле тока и напряжения с воздействием на оперативные цеди защит. Следующим этапом испытаний является проверка цепей тока либо при вращении генератора валоповоротным устройством, либо первичным током от источника пониженного напряжения, шин СН 6-10 кВ со снятием векторных диаграмм. Проверка правильности выполнения коммутации цепей напряжения совместно с обмотками трансформаторов напряжения производится от постороннего нерегулируемого трехфазного источника при подаче напряжения в первичные обмотки трансформаторов напряжения или в режиме трехфазного КЗ на стороне низшего напряжения рабочего трансформатора СН при проверке цепей тока и напряжения первичным током от постороннего источника пониженного напряжения - шин СН 6-10 кВ. При испытаниях в процессе развертывания турбины и при номинальной частоте вращения следует определить сопротивление обмотки ротора переменному току, снять характеристики XX и КЗ, проверить цепи тока, напряжения и синхронизации, произвести синхронизацию и включение блока в сеть. При испытаниях под нагрузкой следует проверить направленные защиты, снять векторные диаграммы в цепях счетчиков и измерительных приборов, произвести проверку изоляции подшипников. По результатам опытов XX, КЗ и по осциллограммам гашения поля определяется работоспособность АГП, выбираются необходимые индуктивные сопротивления и постоянные времени генератора.

Меры безопасности

При проведении работ по комплексным испытаниям блоков генератор-трансформатор необходимо строго соблюдать действующие "Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок электрических станций и подстанций", "Правила техники безопасности при электромонтажных и наладочных работах", а также "Типовые правила пожарной безопасности для промышленных предприятий".

Проверка и подготовка электрического оборудования и устройств релейной защиты и автоматики блока к пуску

После окончания предварительных испытаний цепей тока, напряжения и устройств релейной защиты и автоматики производство любого вида работ в этих цепях категорически запрещается. Непосредственно перед комплексными испытаниями на вращающемся генераторе следует произвести осмотр всего оборудования генератора, трансформаторов, реле газовой защиты, токопроводов, панелей управления, защиты и сигнализации, шкафов и панелей охлаждения трансформаторов, выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения и т.п. Следует принять меры для предотвращения самопроизвольного или ошибочного отключения выключателей. Контролируется вывод из схемы ДЗШ трансформаторов тока блока. Выдержки времени максимальной токовой защиты и защиты от замыканий на землю на стороне высшего напряжения выполняются минимально возможными, органы направления мощности выводятся из работы. Временно выполняется схема с действием на отключение АГП от контактов стрелочных маслоуказателей уровня масла трансформаторов с пленочной защитой масла, сигнальных элементов газовых защит трансформаторов. Вводятся на отключение АГП отключающие элементы газовых защит трансформаторов, защитное реле контактора РПН трансформатора. Цепи отключения выключателей блока и АГП от электрических защит блока, ДЗШ, УРОВ, защит обходного выключателя и технологических защит, а также пуск УРОВ от защит блока и форсировка должны быть выведены из работы. Для снятия характеристик генератора (блока) гравирования процесса гашения поля следует подготовить и подключить электроизмерительные приборы и осциллограф. Все приборы должны быть установлены в удобных местах, помещения должен бить оборудованы на время испытаний необходимым инвентарем, освещением, телефонами прямой связи между точками измерений и громкоговорящей связью. Кроме того, необходимо подготовить переносные приборы и соединительные проводники для измерений во вторичных цепях, а также собрать схему для определения сопротивления обмотки ротора переменному току. Подготавливаются бланки таблиц измерений для каждого рабочего места (прибора). При производстве комплексных испытаний на вращающемся генераторе контролируются следующие основные параметры:

а) ток и напряжение обмотки ротора приборами постоянного тока класса точности не ниже 0,5;

б) токи всех фаз обмотки статора приборами переменного тока класса точности не ниже 0,5;

в) напряжение обмотки статора приборами переменного тока класса точности не ниже 0,5;

г) ток и напряжение нулевой последовательности приборами переменного тока класса точности не ниже 0,5;

д) частота генератора частотомером класса точности не ниже 0,2.

Кроме того, производится осциллографирование гашения поля генератора электромеханическим осциллографом(H-I02, H-II5) с записью процесса, при этом осциллографируются ток и напряжение ротора и ток статора (опыт трехфазного КЗ);.ток и напряжение ротора и напряжение статора (опыт холостого хода). Следует назначить ответственных лиц за:

а) проведение испытаний;

б) выполнение отдельных видов работ.

Необходимо провести инструктаж всех участников испытаний о порядке выполнения измерений, расстановке, связи и взаимодействии, о соблюдении необходимых мер техники безопасности и противопожарной безопасности.

Проверка электрического оборудования и релейной защиты рабочим током нагрузки

1. Проверка направленных токовых защит обратной и нулевой последовательности. При увеличении вторичного тока до значения 0,11ном производится проверка направленных токовых защит обратной и нулевой последовательности автотрансформатора блока, которая состоит из:

а) проверки правильности подключения цепей тока к реле направления мощности;

б) проверки правильности включения (ориентировки) реле направления мощности;

в) измерения значения небалансов на выходе ФТОП, ФНОП реле РМОП-2 и в цепях разомкнутого треугольника.

Для проверки правильности подключения цепей тока и уточнения положения векторов первичного тока нагрузки относительно векторов напряжений снимаются векторные диаграммы токов, на основании которых делается заключение о правильности подключения цепей тока к реле направления мощности. Правильность включения (ориентировка) реле направления мощности проверяется имитацией аварийных условий. Анализ поведения реле производится с помощью векторных, диаграмм.

2. Проверка защит от симметричных коротких замыканий и от потери возбуждения, выполненных на блок-реле сопротивления КРС-2.

Проверка вышеперечисленных защит состоит из:

а) проверки правильности подключения цепей тока к реле сопротивления;

б) проверки правильности включения (ориентировки) реле сопротивления.

Для проверки правильности подключения цепей тока снимаются векторные диаграммы токов (при заданном направлении мощности) , на основании которых делается заключение о правильности их подключения к реле. При достижении вторичным током нагрузки значения, равного или большего минимального тока десятипроцентной точности (тока точной работы), производится ориентировка реле сопротивления защит снижением на его входе. Анализ поведения реле производится с помощью векторных диаграмм. Необходимо иметь в виду, что реле сопротивления защиты от потери возбуждения должно иметь Ун q= 260°. После окончания проверок и анализа полученных результатов защиты вводятся в работу.

3. При любой устойчивой нагрузке генератора производится проверка состояния подстуловой изоляции измерением напряжения не концах вала генератора и напряжения между станиной и корпусом подшипника со стороны возбудителя. При последнем измерении необходимо установить перемычки, шунтирующие масляную пленку между валом и корпусом подшипников. Для измерений необходимы щупы с изолирующими ручками и вольтметр с небольшими пределами измерений (3-10 В), имеющий малое внутреннее сопротивление. Последовательность измерений следующая: измеряется напряжение U между концами вала генератора, устанавливаются шунтирующие перемычки и измеряется напряжение U между станиной и корпусом подшипника со стороны возбудителя. Если подстуловая изоляция исправна, то Uz = 0,9+1,0 Uf . Следует иметь в виду, что на некоторых типах генераторов затруднен доступ к валу со стороны турбины. В этом случае для доступа к валу необходимо просверлить отверстие в крышке подшипника или в другом удобном месте. Во время работы это отверстие должно быть надежно закрыто пробкой.

4.Снимаются и анализируются векторные диаграммы ваттметров и счетчиков.

5. При достижении генератором нагрузки не менее 0-,6-0,7Рном выставляется уставка на реле напряжения третьей гармонической составляющей защиты от замыканий на землю обмоток статора генератора с реле ЗЗГ. Выбор уставки осуществляется с учетом значений небалансов в соответствии с инструкцией для реле ЗЗГ-1. Во время ближайшего останова блока проверяется правильность работы реле напряжения третьей гармонической составляющей при плавном подъеме напряжения и заземленной нулевой точке генератора. После окончания испытаний реле вводится в работу. Проверки устройств КИВ и др., которые могут проводиться после комплексных испытаний, в программу настоящих испытаний не входят; эти устройства испытываются по отдельным инструкциям и программам.

Фазировка рабочего и резервного трансформаторов сн и перевод сн шока на рабочее питание

После включения генератора в сеть производится фазировка рабочего и резервного трансформаторов СН, затем перевод нагрузки СН блока с резервного на рабочее питание.

Обработка результатов комплексных испытаний

После окончания комплексных испытаний производится дополнительный анализ значений вторичных токов, напряжений, небалансов, векторных диаграмм, характеристик холостого хода и короткого замыкания, осциллограмм. Результаты проверок электрического оборудования и устройств релейной защиты и автоматики систематизируются и передаются эксплуатационному персоналу.

Обоснование возможности применения метода проверки цепей тока защит блока генератор-трансформатор при вращении генератора валоповоротным устройством

Ток установившегося КБ синхронного генератора практически не зависит от частоты его вращения, так как при ее изменении в равной степени изменяется как ЭДС генератора, так и его синхронное сопротивление. Зависимость тока КЗ от частоты вращения начинает сказываться только в том диапазоне ее малых значений, в котором индуктивное сопротивление снижается до уровня активного, и последнее начинает ощутимо влиять на значение полного сопротивления, а значит и тока. Из анализа значений индуктивного и активного сопротивлений мощных генераторов следует, что активное сопротивление начинает значительно влиять лишь при снижении частоты вращения до долей процента номинальной и при той частоте вращения, которая создается валоповоротным устройством генератора; влияние активного сопротивления еще незначительно. Так, для генератора ТГВ-300 при его вращении валоповоротным устройством с частотой вращения 4,3 об/мин полное сопротивление лишь на 5-6% больше индуктивного. Несколько больше влияние активного сопротивления на полное сопротивление блока генератор-трансформатор, которое выше суммарного индуктивного на 20%. Применение на сверхмощных блоках генератор-трансформатор валоповоротного устройства с частотой вращения 30 об/мин (кроме этого, они имеют и низкооборотное валоповоротное устройство) еще больше уменьшает влияние активного сопротивления на полное сопротивление блока. Из вышеизложенного следует, что в режиме вращения генератора валоповоротным устройством принципиально возможна постановка опыта КЗ с токами статора, значения которых будут лимитироваться перегрузкой двигателя валоповоротного устройства. Практически оказывается, что для проверки цепей тока защит достаточно токов, которые создаются под влиянием остаточного намагничивания ротора. При необходимости оно может быть увеличено однократной подачей тока на время 10-15 с в обмотку неподвижного ротора или подачей небольшого тока (10-20 А) на время проверки. Остаточное намагничивание ротора можно увеличить путем предварительного проведения осциллографирования работы АГП при неподвижном роторе и токе 0,5-0,61Ном. Во избежание перегрузки и повреждения двигателя валоповоротного устройства на время подачи тока в обмотку ротора валоповоротное устройство должно быть остановлено. Очень большой период токов, возникающих в процессе вращения . большинства генераторов валоповоротным устройством (от 12 до IB с), позволяет измерить их мгновенные значения с помощью приборов постоянного тока. Амплитуда токов вторичных цепей составляет от долей до десятков миллиампер, поэтому могут быть использованы широко распространенные приборы. Угловой взаимный сдвиг токов разных фаз легко определить с помощью двух одинаковых приборов, включенных в цепи этих фаз, и секундомера или часов с секундной стрелкой, которыми производится измерение разности во времени между моментами нулевых показаний приборов. В целях исключения влияния на точность этих измерений разницы динамических характеристик приборов отсчет времени следует производить в моменты перехода стрелки приборов нулевой точки шкалы слева направо. В связи с очень низкой частотой тока (0,056+0,5 Гц) в рассматриваемом режиме может происходить насыщение некоторых типов трансформаторов тока (в основном пятиамперного исполнения). Поэтому для измерения необходимо применять приборы с малым внутренним сопротивлением - М 1200, М 2020, М 2001, М 1360 и др. или применять схему шунта 3-5 0м и милливольтметра; для одноамперных трансформаторов тока сопротивление шунта (прибора) может быть увеличено до 10-20 0м. Насыщение трансформаторов тока может создать погрешности при измерениях фазных сдвигов в схемах сборки цепей тока в треугольник, где несинусоидальность токов нарушает угловые сдвиги моментов нулевых значений. В случае сборки цепей тока в звезду момент перехода кривой тока через нуль практически не смещается при искажении синусоиды. При применении на генераторе только высокоскоростного валот поворотного устройства (30 об/мин, период возникающих токов 2 о) проверка цепей тока вышеописанным методом затруднительна из-за невозможности точной фиксации угловых сдвигов разных фаз при достаточных для измерений значениях вторичного тока. Например, при испытаниях турбогенератора ТНВ-800 вторичный ток составил: 5 мА на стороне генераторного напряжения (трансформаторы тока 24000/5) и 0,2 мА на стороне 330 кВ (трансформаторы тока 3000/1). При любых типах валоповоротного устройства цепи тока защит блока можно проверить, записывая относительные величины и взаимные угловые сдвиги токов разных фаз на чувствительные многоканальные самопишущие приборы или осциллографы, предназначенные для регистрации быстропротекающих процессов, изменяющихся в диапазоне от 0 до 50 Гц. Полученные осциллограммы легко поддаются анализу и являются документом, подтверждающим правильность сборки цепей тока. Этот способ является наиболее целесообразным, однако требует наличия чувствительных осциллографов или модернизированных самопишущих приборов. Например, самопишущий прибор Н-327-5 требует дополнительного электрического разделения всех пяти входных каналов и некоторых других переделок. При использовании осциллографа H-II5 наиболее удобно производить запись на фотобумагу УФ, не требующую проявления и закрепления.

Производство комплексных электрических испытаний блока и его устройств РЗА в процессе развертывания турбины (при пониженных частотах вращения)

В режиме работы генератора при пониженных частотах вращения условия его охлаждения несколько отличны от режима с номинальной частотой вращения, поэтому до испытаний необходимо согласовать с заводом-изготовителем допустимые значения тока возбуждения при планируемых частотах вращения, а во время испытаний тщательно следить за тепловым режимом. Ниже рассматривается работа устройств защиты при испытании на пониженных частотах вращения генератора. При проверке схем на обтекание током не предъявляются высокие требования к точности измерений. При проверке срабатывания реле защиты также не предъявляются особые требования к точности измерения, так как реле заранее настраиваются на переменном токе промышленной частоты. Пониженная частота оказывает малое влияние на ток срабатывания электромагнитных реле тока, напряжения я реле РНТ и ДЗТ. Реле РНТ и ДЗТ работают на прямолинейной части характеристики намагничивания (у перегиба). Исключение составляют защиты, имеющие поляризованные реле (например фильтровая защита обратной последовательности) , контакты которых при низких частотах вибрируют. Такие защиты необходимо выводить из работы и проверять их при номинальной частоте вращения. Погрешность коэффициента трансформации трансформаторов тока от частоты питающего тока также не оказывает заметного влияния на изменение тока срабатывания защиты. Из вышеизложенного следует, что целесообразно проводить испытания защит генератора первичным током в режиме трехфазного КЗ в процессе прогрева турбины при устойчивых частотах вращения. (Например, турбина К-800-240 ЛМЗ прогревается при 500 об/мин приблизительно 0,3 ч, а при 1000 об/мин 2-4 ч).