Поперечная дифференциальная защита генераторов (назначение, принцип действия)

Для защиты генераторов, имеющих две параллельные ветви и более, применяется специальная поперечная дифференциальная защита, которая реагирует на разность токов, проходящих в параллельных ветвях обмотки статора. Принцип действия защиты такой же, как у поперечной дифференциальной защиты параллельных линий. В нормальном режиме в параллельных ветвях проходят равные токи и в реле попадает только ток небаланса. При замыкании между витками одной из параллельных ветвей равенство токов нарушается и реле срабатывает.

Рис. 3.2. Схема поперечной дифференциальной защиты: а — цепи защиты; б — фильтр гармоник, кратных трем.

На рис. 3.2 показана схема однорелейной поперечной дифференциальной защиты. В этой схеме токовое реле подключено к ТТ, установленному в цепи между двумя нулевыми точками соединенных в звезду параллельных ветвей обмотки статора. В нормальном режиме, когда токи в обеих параллельных ветвях равны, а сумма токов в каждой звезде равна нулю, ток в реле не проходит. При возникновении виткового замыкания в одной из ветвей равенство токов нарушается и в реле проходит ток, под действием которого оно срабатывает. С целью повышения чувствительности токовое реле включается через фильтр ZF для отстройки от воздействия гармоник, кратных трем, наличие которых обусловлено искажением формы кривой ЭДС генератора. В результате ток срабатывания реле при частоте 150 Гц примерно в 10 раз превышает ток срабатывания при частоте 50 Гц.

Защита выполняется без выдержки времени. Поперечная дифференциальная защита так же, как и продольная, должна действовать на отключение всех выключателей генератора, на гашение поля, а также на останов турбины. Кроме своего основного назначения — защиты от витковых замыканий, поперечная дифференциальная защита может также срабатывать и при многофазных КЗ, резервируя продольную дифференциальную защиту. Ток срабатывания поперечной дифференциальной защиты отстраивается от максимального тока небаланса, который может проходить в реле при внешних КЗ, и принимается равным: 20-30% от номинального.