Введение к работе
Актуальность темы. Развитие электроэнергетики в СССР :арактеризуется строительство/и электростанций большой лощности Повышение их экономичности обеспечивается 'величением единичных мощностей турбо- и гидроагрегатов-( СССР уже изготовлены первые турбогенераторы мощ-юстью 1200 МВт и гидрогенераторы 640 МВт
Создание таких устройств немыслимо без оснащения их свершенными средствами защиты от аварийных режимов. I появлением мощных генераторов с современными быстро-;ействующими системами возбуждения гораздо чаще ста-іи возникать короткие замыкания (кз) в иепи ротора и на ;онтакгных кольцах. Из-за отсутствия защиты от подобных ювреждений выходят из строя вентильные преобразователи истемы возбуждения и разрушается узел токоподвода ге-іератора, лобовые части и бандажные кольца обмотки ро-ора, происходит выгорание металла на валу И]. После та-:их повреждений требуется длительный останов генератора утя восстановительного ремонта, что приводит к значитель-юму недоотпуску электроэнергии. В связи с этим разработ-:а специальной защиты, позволяющей предотвратить или :ущественно уменьшить размеры повреждения генератора и ;го системы возбуждения при кз в иепи ротора, в настоя-цее время является весьма актуальной.
Следует отметить, что ПО Союзтехэнерго неоднократно 'казывало на необходимость разработки защиты тиристорных іреобразователей системы возбуждения генераторов при озникновении кз в цепи ротора. В последнее время, не-колько опытных экземпляров подобной защиты выпустили 1ПЗО «Электросила» и ПО УЭТМ. Однако, проведенные ис-ледования [6] показали, что защита тиристорных преобразо-ателей решает частную проблему и не приводит к умень-иению повреждений узлов генератора при'кз в цепи ротора, іапример, на контактных кольцах-
Цель работы заключается в разработке принципов пост-юения и реализации защиты, позволяющей существенно сни-нть объем повреждений генератора и его системы возбуждения, при возникновении кз в цепи ротора
Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:
—исследованы причины и процесс развития аварий при перекрытии в цепи ротора генератора;
—разработаны различные способы осуществления защиты генератора;
—определены требования к параметрам и разработан алгоритм функционирования защиты;
—разработана методика выбора уставок защиты;
—сделан анализ поведения защиты в различных переходных режимах генератора;
—выполнены работы по внедрению защиты-
' Методы исследования. При решении поставленных задач использованы основы теории релейной защиты, теории электрических машин, элементы линейной алгебры, основы теории полупроводниковых преобразовательных устройств, теория моделирования, методы натурального эксперимента,
Научная новизна:
—показана актуальность создания специальной защиты, обеспечивающей снижение объема повреждения генератора и определены требования к ней;
—предложены оригинальные способы защиты генератора при кз в цепи ротора (защищены авторскими свидетельствами);
—исследованы принципы выполнения и разработано устройство быстродействующей адаптивной защиты генератора при кз на контактных кольцах;
—разработана методика расчета параметров защиты-
Практическая ценность результатов работы:
—разработано достаточно простое устройство защиты, которое легко реализуется как на генераторах, находящихся в эксплуатации, так и на вновь проектируемых;
—предложены методы расчета уставок и настройки защиты для генераторов различной мощности;
—показано, что. годовой экономический зффєк-і от внедрения защиты на одном из турбогенераторов мощностью 300^500 МВт составляет в среднем 4-И 18 тыс. руб.
Реализация результатов работы. На Троицкой ГРЭС введено в работ/ два комплект а" "устройств новой защиты'при кз
в цепи ротора на турбогенераторах типа ТВ2—100—2, а также с действием на сигнал установлено два комплекта за-ш.иты на турбогенераторах типа ТГВ-500.
К защите представляются:
—новые принципы построения, способы и устройства защиты синхронных генераторов при кз в цепи ротора;
—методика расчета параметров защиты;
—результаты исследования и испытаний разработанных устройств-
Апробация работы- Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Всесоюзном научно-техническом семинаре «Освоение вентильных систем возбуждения турбогенераторов, гидрогенераторов и синхронных компенсаторов», Старобешевская ГРЭС, 1979 г; на региональном научно:техническом семинаре северо-кавказского научного центра высшей шкопы «Диагностика и контроль систем релейной защиты и автоматики», 1984 г.; на региональном научно-техническом семинаре «Пути улучшения энергетических и массогабаритных показателей полупроводниковых преобразователей», Челябинск, 1985 г.; на научно-технической конференции «Эксплуатация и проектирование УРЗ и автоматики в энергосистемах Урала» г- Свердловск, 1986 г.; на научных семинарах кафедры «Автоматизированные электрические системы» Уральского политехнического института им. С. М. Кирова в 1984, 1986, 1988 гт-; на Всесоюзном, научно-техническом совеш,ании «Вопросы проектирования, исследования и производства мош.ных турбо-, гидрогенераторов и крупных электрических машин», Ленинград, 1988 г; на научно-технических конференпиях кафедры «Электрические станции, сети и системы» Челябинского политехнического института им. Ленинского комсомола в 1984, 85, 86, 87, 88, 89 г. г.; республиканской школе передового опыта «Современные системы возбуждения генераторов, опыт наладки и эксплуатации» г- Ташкент, 1988 г; на IX научно-технической конференции по проектированию, наладке и эксплуатации устройств релейной зашиты и автоматики s энергосистемах Урала, г Свердловск, 1989 -
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, r том числе 4 авторских свидетельства (СССР).
Структура и объем диссертации Диссертация состоит из «ведения, четырех глав и заключения, изложенных на' 100 стр. машинописного текста, списка использованной литературы из 88 наименований, 44 рисункез, 8 таблиц и 3 приложений,
Автор глубоко признателен доценту, к. т н Гольдштей-ну М. Е за научную и методическую помощь, оказанную им в процессе работы над диссертацией-
