Поперечная дифференциальная защита защищает от коротких замыканий между витками одной фазы в обмотке статора генератора и устанавливается только на генераторах, имеющих параллельные ветви обмотки статора. Защита выполняется односистемной на реле КАZ (РТ-40/Ф) с фильтром высших гармоник ZF (рисунок 13), позволяющим отстроиться от токов третьих и высших гаpмоник и повысить чувствительность. Это реле присоединяется к трансформатору тока ТА, установленному в перемычку между нейтpалями паpаллельных обмоток статора.
Эта защита реагирует на замыкания между ветвями одной фазы, между ветвями разных фаз и между витками одной ветви.
Рисунок 13
Схема исполнения односистемной поперечной
дифференциальной защиты.
Принцип действия защиты основан на сравнении суммы токов в параллельных ветвях
обмоток статора генератора.
В нормальном режиме и при любом КЗ, кроме виткового, в параллельных ветвях проходят равные токи и в реле попадает только ток небаланса, обусловленный разностью ЭДС всех3-х фаз. При замыкании между витками одной из параллельных ветвей равенство токов нарушается и реле срабатывает.
Векторная диаграмма нормального режима
Чтобы защита не сработала необходимо отстроить от максимального тока небаланса.
Векторная диаграмма виткового замыкания
При витковом замыкании в обмотке статора генератора возникает разность между Еа и Е’а, которая возникает при появлении Iур. Его величина зависит от количества замкнувшихся витков.
Расчет тока срабатывания РЗ
Ток срабатывания поперечной дифференциальной защиты отстраивается от максимального тока небаланса, который может проходить в реле при внешних КЗ, и принимается равным:
где - номинальный ток статора генератора.
Ток срабатывания на входе реле:
- коэффициент трансформации трансформатора тока.
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 в некоторых случаях срабатывать и при многофазных КЗ, резервируя продольную дифференциальную защиту.