Назначение, принципы выполнения и установки защит в ГЭУ переменного тока те же, что и в ГЭУ постоянного тока. Защитны устройства должны удовлетворять требованиям надежности, быст родействия и чувствительности.

Первое из перечисленных требований необходимо для гарантии предотвращения ненормальных режимов ГЭУ. Выполнение требо вания надежности во многом достигается использованием максимально простых защитных устройств и минимального количества контактов в цепях защиты, применением аппаратуры высокого качества.

Быстродействие и чувствительность защитных устройств должны быть такими, чтобы, с одной стороны, возникающие в ГЭУ ненормальные режимы не получали развития, а с другой — чтобы допустимые отклонения в режимах работы не вызывали срабатывания защит.

В ГЭУ переменного тока защитными устройствами снабжаются генераторы, гребные электродвигатели, возбудители. Защита призвана предотвращать такие ненормальные режимы- ГЭУ, как различные виды коротких замыканий в цепях обмоток статоров и роторов генераторов и гребных электродвигателей, короткие замыкания на корпус, обрывы цепей возбуждения, переход генераторов в двигательный режим, перегрузки. Все виды защиты воздействуют на выключающие устройства в цепях возбуждения генераторов, гребных электродвигателей или их возбудителей. Действие защиты может сопровождаться включением звуковой и световой сигнализации, а в отдельных случаях, когда возникающие ненормальности являются неопасными, действие защиты ограничивается предупредительными сигналами.

В соответствии с требованиями Правил Регистра СССР каждый генератор ГЭУ переменного тока должен иметь следующие виды защит: реле заземления с автоматическим действием на звуковую и световую сигнализацию; дифференциальную защиту с действием на отключение цепей возбуждения генератора (для генераторов мощностью 1000 кВт и более); максимальную токовую защиту, работающую на отключение цепей возбуждения генератора.

Каждый гребной электродвигатель должен быть оборудован следующими видами защит: дифференциальной защитой, работающей на отключение цепей возбуждения (для ГЭД мощностью выше 1000 кВт); максимальной токовой защитой, работающей на отключение цепей возбуждения, на подачу звукового и светового сигналов.

При отключении защитой цепей возбуждения обмотки возбуждения должны замыкаться на разрядные сопротивления, чтобы предотвратить возможное наведение недопустимо высоких э. д. с. в этих обмотках. Отключение цепей возбуждения осуществляется с помощью автоматов гашения поля (АГП). При коротком замыкании в одном из генераторов ГЭУ возбуждение снимается со всех совместно работающих генераторов, так как вывод защитой из экспЛуатации только одного поврежденного генератора приведет к перегрузке и выпадению из синхронизма других генераторов.

В качестве примеров рассмотрим некоторые схемы защиты, применяемые в ГЭУ переменного тока.

На рис. 1 представлена принципиальная схема максимальной токовой защиты генератора ГЭУ. Защита выполнена с помощью токовых реле, катушки которых подключены ко вторичным обмоткам трансформаторов тока. Первичными цепями трансформаторов тока являются шины Главного тока. В состав схемы защиты входят также реле времени РВ и промежуточное реле РП.

Рис. 1. Схема максимальной токовой защиты.

Для защиты генераторов с незаземленной нейтралью достаточно двух токовых реле.

Рассматриваемая схема имеет два комплекта реле. Первый комплект включает в себя два реле 1РТ1 и 1РТ2, обеспечивающих максимальную токовую защиту мгновенного действия. При увеличении тока в фазе генератора выше определенного значения контакт соответствующего реле 1РТ замыкается и к катушке промежуточного реле РП подается напряжение. Реле РП своими контактами замыкает цепь включения автомата гашения поля АГП, цепи звуковой и световой сигнализации.

Второй комплект включает в себя два реле 2РТ1 и 2РТ2, обеспечивающих защиту от перегрузки по току с независимой выдержкой времени. Контакты реле 2РТ замыкают цепь катушки реле времени РВ. Если в течение времени, определяемого установкой реле перегрузка по току не^ исчезнет, то контакт РВ в цепи промежуточного реле РП замыка’ется, вызывая срабатывание защиты.

В цепи каждого из комплектов токовых реле включен указатель срабатывания соответствующей защиты У1 или У2.

Использование контактов РВ для непосредственного включения иепеи АГП и сигнальных цепей нецелесообразно, так как это приведет к необходимости выбора такой конструкции РВ, которая затруднит выполнение этого реле с точки зрения его чувствитель“ ности, быстродействия и компактности.

Во избежание срабатывания максимальной токовой защиты при пуске и реверсировании ГЭУ выдержка времени РВ должна быть больше времени пуска и реверсирования гребного электрод двигателя.

В ГЭУ с ВРШ защита от перегрузки воздействует на систему управления ВРШ таким образом, что при перегрузке разворот лопастей ВРШ уменьшается.

Рис. 2. Схема продольно-дифференциальной защиты.

Рис. 3. Схема защиты ГЭД от выпадания из синхронизма.

Особенность действия дифференциальной защиты состоит в том, что если короткое замыкание произойдет вне защищаемой зоны, то эта защита не срабатывает.

Защита от перехода генераторов в двигательный режим осуществляется с помощью реле обратной мощности (РОМ). В нормальном режиме работы ГЭУ поток мощности направлен от генератора к ГЭД. Если направление потока мощности изменится, то РОМ срабатывает и своими контактами включает цепь промежуточного Реле, воздействующего на отключающий расцепитель генераторного автомата.

мост В в цепь вторичной обмотки трансформатора тока ТТ, первичной цепью которого является шина, включенная последовательно с обмоткой возбуждения двигателя. При вращении с синхронной скоростью по обмотке возбуждения протекает только постоянный ток, который не трансформируется во вторичную обмотку трансформатора тока. Вследствие этого катушка реле, обеспечивающего включение сигнализации, не имеет питания. При выпадании гребного электродвигателя из синхронизма обмотка возбуждения будет пересекаться полем статора, вследствие чего в ней наводится э. д. е., которая трансформируется во вторичную цепь, вызывая срабатывание реле сигнализации.

В ГЭУ, состоящих из одного гребного электродвигателя и одного генератора, возможно применение общей дифференциальной защиты, охватывающей генератор и электродвигатель.