Здравствуйте ! Помогите, пожалуйста, разобраться с причинами и осциллограммами следующей аварии: На мини-ТЭЦ работают 3 генератора по 1,4 МВт (№1 и №3 на 1-ой секции, №2 на 2-ой секции). Генераторы работают с изолированной нейтралью. Генераторное напряжение 10,5 кВ. Внезапно от действия диф. защиты отключается генератор №2 (диф. защита WOODWARD ESDR4). В то же время срабатываю защиты Siemens SIPROTEC: - на ТСН (звезда-звезда с нулем): земля в сети - и на отходящей линии (на другом конце линии установлен тр-р звезда-звезда с нулем): земля в сети + перегрузка по току - защита генератора: перегрузка по току Прозвонили обмотки генератора, запустили генератор - все работает нормально. После сбора данных с защит получили следующие осциллограммы:
1). Осциллограмма с защиты генератора
2). Осциллограмма с защиты отходящей линии (линия отходит от генераторных шин)
3). Векторные диаграммы отходящей линии
4). Векторные диаграммы отходящей линии
На осциллограммах отчетливо видно, что на отходящей линии напряжение фазы А=3,4 кВ, В=6,7 кВ, С=9,7 кВ. Также виден провал тока (бестоковая пауза) по всем 3-м фазам, а затем резкий бросок тока во всех фазах (до 534 А) одновременно с броском (до 14 А) тока замыкания на землю.
На осциллограмме с защиты генератора также виден бросок токов во всех фазах, однако ток замыкания на землю намного меньше (900 мА).
О чем могут свидетельствовать такие осциллограммы? Чем объясняется провал токов во всех фазах ? Почему напряжение В=6,7 кВ в то время, как С=9,7 кВ (ведь в случае замыкания на землю должны вырасти все напряжения, кроме поврежденной фазы).
Буду премного благодарен всем, кто поможет хоть как-то разобраться.
Хотелось бы видеть схему окружающей сети. Что за линии, куда уходят, уставки на защитах на данных линиях и т.д. АПВ? АВР? Что отключалось от каких защит, были ли АПВ или АВР и т.д. и т.п.
Похоже на далекое несимметричное КЗ в сети (междуфазные напряжения не изменились и остались равные или близкие номинальным). Бестоковая пауза - это отключение далекого КЗ, а потом АПВ линии, возросший ток - это ток в каскаде к месту КЗ от генераторов при отключении других "запирающих" источников. Это видно из того, что в начале ток КЗ от генераторов в 3-4 раза меньше, чем ток КЗ в каскаде (на осцилограмме видно, что до первого отключения токи от генераторов близки к номинальному, т.е. сеть запирала генераторы).
Ток 3I0 - похоже, что это ошибка ТТ, т.к. фазные токи в 300-500А, а ток 3I0 в мА. Кстати, в сети с изолированной нейтралью тока 3I0 вообще не должно быть. Поэтому на ток 3I0 можно вообще не смотреть.
При номинальном токе 1-го генератора в 96 А, в фазе "А" 500 А - 5-ти кратный, что и привело к пуску токовой ступени защиты, но отключения (TRIP) не было.
Думаю, если найдется внешнее КЗ в сети, то токовые защиты генераторов отработали корректно, а вот диффзащита 2-го генератора в данном случае (внешнее КЗ) не должна была работать.
Не могло ли это быть включение короткозамыкателя от защит где-то в окружающей сети?
Наиболее вероятный сценарий: Возможно, что КЗ было за ТСН и пока питающий конец линии не отключился генераторы не чувствовали это КЗ (т.к. запирались системой), а после отключения питающей линии ток КЗ от генераторов возрос в несколько раз. В любом случае имело место внешнее КЗ и диффзащита 2-го генератора работала не верно.
ЗЫ: Без схемы окружающей сети и уставок защит и осцилограмм с противоположного конца линий общую картину не сложишь в единую мозаику. Длительность бестоковой паузы странно маленькая на АПВ не похоже, может быть АВР. Осцилограммы во всех генераторах одинаковы? Осцилограмма генератора - с какого генератора из 3-х?
Такие осциллограммы мне незнакомы и их как то сложно расшифровывать. По-моему дело было так: Сначала возникает внешнее трехфазное КЗ (ток Iа отстает примерно на 60 градусов от Uа).При этом у Вас в сети смещается нейтраль. У фазы В изоляция ослаблена. После отключения внешнего КЗ возникает трехфазное КЗ уже в Вашей сети. Возможно это и есть КЗ в генераторе на которое защиты правильно отработали. Напряжения остались как и при первом КЗ, а ток фазы А теперь стал опережать напряжение фазы А примерно на 60 градусов. Это следует из диаграмм ВЛ. При КЗ за спиной ВЛ (предположительно в зоне дифзащиты генератора) ВЛ дает несколько несимметричные токи. Токи от генератора есть но диаграмм нет. Но, то что КЗ были в разных сторонах от ТТ ВЛ это однозначно. КЗ в зоне генератора могло произойти из-за смещения нейтрали при внешнем КЗ.
Так же при КЗ в генераторе напряжения на шинах П/С должно было сильно упасть, но этого не произошло. Кстати - генератор, то промерили все к в норме, т.е. КЗ точно не в генераторе было.
Мне кажется, что имело внешнее удаленное несимметричное КЗ возможноза ТСН. Но тогда почему имело место неселективная работа защит линии и ТСН? Почему отключился генератор 2 при внешнем КЗ?
Насчет векторов токов и напряжений: в первом КЗ до отключения внешней сети генераторы не чувстовали внешнее КЗ, поэтому векторы близки к нормальному режиму, при отключении внешнего запирающего источника - генераторв питают КЗ поэтому векторы от нагрузочного режима смещаются в режим КЗ в изолированном режиме (от внешней сети).
ЗЫ: Хотелось бы видеть осцилограммы от всех генераторов. АВР за ТСН был?
CLON>R14, а от чего сработали защиты ТСН? А разве они работали? А может быть второе КЗ было в ТСН. CLON>При симметричном КЗ нейтраль не смещается. Но по осциллограмме видно что смещение есть. А то что первое КЗ было трехфазным хорошо видно из векторной диаграммы.
CLON>Так же при КЗ в генераторе напряжения на шинах П/С должно было сильно упасть, но этого не произошло. Кстати - генератор, то промерили все к в норме, т.е. КЗ точно не в генераторе было. Меня тоже смущает отсутствие посадки напряжения. Но, видно, что от ВЛ идет примерно 300-500А в шины, от поврежденного генератора около 500А и еще от двух генераторов вероятно 1000А. Итого к месту КЗ 2 кА. Вроде бы посадка должна быть. Нет нормальных осциллограмм.
R14>А разве они работали? А может быть второе КЗ было в ТСН. Цитата из первого поста автора темы: deniskr> В то же время срабатываю защиты Siemens SIPROTEC: deniskr> - на ТСН (звезда-звезда с нулем): земля в сети deniskr>- и на отходящей линии (на другом конце линии установлен тр-р звезда-звезда с нулем): земля в сети + перегрузка по току deniskr>- защита генератора: перегрузка по току
CLON>>При симметричном КЗ нейтраль не смещается. R14>Но по осциллограмме видно что смещение есть. А то что первое КЗ было трехфазным хорошо видно из векторной диаграммы. Возможно, так как линейные напряжения остались не изменными. Если как Вы писали изоляция фазы "В" слабая, то должен быть значительный ток 3I0? 14А - может быть? Автор пишет, что было однофазное (или двуфазное на землю) за ТСН, поэтому и напряжения фазные не симметричные.
R14>Меня тоже смущает отсутствие посадки напряжения. Но, видно, что от ВЛ идет примерно 300-500А в шины, от поврежденного генератора около 500А и еще от двух генераторов вероятно 1000А. Итого к месту КЗ 2 кА. Вроде бы посадка должна быть. Нет нормальных осциллограмм. - ТОЧНО.
Я всетаки склоняюсь к КЗ за ТСН, и последующим АВР или АПВ. Во первых: в безтоковую паузу пропадают токи КЗ как по линии так и от генераторов, т.е. КЗ было отключено, но потом снова было включено (токи КЗ снова появились причем с увеличинными значениями, при том что напряжение не просаживается).
Кстати, но вижу на осцилограмме/-ах процессов после ТРИПов генераторов и линии. Кто отлючался первым, кто вторым, как озменились токи и напряжения после отключения первого элемента и т.д. Динамика аварии не прослеживается по осцилограммам.
R14>>А разве они работали? А может быть второе КЗ было в ТСН. CLON>Цитата из первого поста автора темы: deniskr>> В то же время срабатываю защиты Siemens SIPROTEC: deniskr>> - на ТСН (звезда-звезда с нулем): земля в сети А, что, эта защита разве работает на отключение или только на сигнал?
CLON>Возможно, так как линейные напряжения остались не изменными. Если как Вы писали изоляция фазы "В" слабая, то должен быть значительный ток 3I0? 14А - может быть? Автор пишет, что было однофазное (или двуфазное на землю) за ТСН, поэтому и напряжения фазные не симметричные. Почему? Ведь нулевой ток определяется емкостью сети. А какова сеть. Да и полного замыкания фазы В на землю нет. И вообще непонятно. Обратите внимание смещение нейтрали осталось и после отключения второго КЗ. Как будто это у них такой нормальный режим.
CLON>Я всетаки склоняюсь к КЗ за ТСН, и последующим АВР или АПВ. Во первых: в безтоковую паузу пропадают токи КЗ как по линии так и от генераторов, т.е. КЗ было отключено, но потом снова было включено (токи КЗ снова появились причем с увеличинными значениями, при том что напряжение не просаживается). Напряжение не просаживается. Но токи первого КЗ (порядка 100А) по осциллограмме ВЛ текут в сторону ВЛ, а второго КЗ (около 500А) в сторону шин.
Я бы подождал результатов и ответов от автора темы: 1. Схему окружающей сети на режим аварии (с указанием длин линий и мощностей ТРи генератров). 2. Осцилограммы токов всех генераторов (особенно второго и диффток реле). 3. Осцилограммы всех питающих концов линий. 4. Осцилограмму с ТСН. 5. Результат поиска места повреждения (одного места КЗ или нескольких). 6. Описание процессов отключенния, работы АПВ и АВР и т.д.. 7. Осцилограммы аварийного процесса после отключений.
Добро пожаловать в мир малой энергетики. Для начало конечно бы схему малой станции посмотреть бы, однолинейку с длинами ТТ и уставками, как уже коллеги просили. по поводу излишней/ложной работы реле Woodward почитайте : http://rza.communityhost.ru/thread/?thread__mid=424524716. ну и много вопросов есть в добавление к коллегам: 1. Как к сети присоеденинны, какой транс? 2. Какие машины у вас..дизели, газовики, пар...? 3. Как защиты на землю подключенны, какие ТТ для землянки.
Одно пока понятно, дифка 2-го генератора не должна была работать.
Не есть хорошо работать с генераторами в изолированной сети, такое только в оффшорной зоне допускают. Прикончите генераторы очень быстро.
Постараюсь ответить на те вопросы, на которые смогу (я в энергетике не так давно, поэтому опыта маловато).
1).Все соединения на территории предприятия, где произошла авария выполнены кабельными линиями, поэтому АПВ не используется (его просто нет физически). 2).Выдержка времени АВР составляет 3 секунды. В данном случае АВР не срабатывало. 3). Из всего оборудования, находящегося на территории предприятия отключился только один генераторный выключатель – выключатель генератора №2 (именно на этом генераторе сработала диф.защита и осциллограммы именно этого генератора я привел в первом сообщении). Остальные защиты (ТСН и отходящей линии) зафиксировали землю, но не отключились. 4). Привожу схемы электрических соединений. На энергокомплексе на 2 с установлен только 1 генератор – генератор №2 (приведенная схема начерчена с перспективой развития). Отходящая линия, осциллограммы которой приведены, отходит с 1 с энергокомплекса на ТП 603 (ячейка 6). 5). Используются газопоршневые установки
