Sinchroninių mašinų relinė apsauga

Sinchroninės elektros mašinos yra kintamosios srovės mašinos, dažniausiai trifazės. Kaip ir dauguma elektromechaninių keitiklių, jie gali veikti tiek generatoriaus, tiek variklio režimais. Ypatingas sinchroninės mašinos veikimo režimas yra reaktyviosios galios kompensavimo režimas. Tam skirtos specialios mašinos vadinamos sinchroniniais kompensatoriais.

Nepaisant esminio sinchroninių variklių ir generatorių grįžtamumo, jie paprastai turi dizaino ypatybes, kurios retai leidžia variklius naudoti kaip generatorius ir atvirkščiai.

Sugadinti generatoriai

Statoriaus apvijos pažeidimai:

• Daugiafaziai trumpieji jungimai;

• Vienfaziai įžeminimo gedimai (jei taikoma);

• Dvyniai žemės lūžiai;

• Trumpasis jungimas tarp vienos fazės posūkių (sinchroniniams generatoriams su išėjimo lygiagrečiomis šakomis).

Gedimas rotoriaus apvijoje (lauko apvijoje):

• Įžeminimas (rotoriaus korpusas) viename taške;

• Įžeminimas dviejuose žadinimo grandinės taškuose.

Nenormalūs generatorių darbo režimai

• Sinchroninio generatoriaus statoriaus perkrova (simetriška ir asimetrinė).

• Perkrovos išorinių trumpųjų jungimų atveju.

• Statoriaus apvijų gnybtų įtampos padidėjimas.

• Asinchroninis režimas.

Reikalavimai generatorių relinei apsaugai

Selektyvumas — apsauga turi išjungti generatorių tik tais gedimais ir režimais, kurie kelia realų pavojų generatoriui.

produktyvumas — sumažinti mašinos gedimo laipsnį ir užkirsti kelią nestabiliam lygiagrečiam generatorių ir sistemų veikimui.

Jautrumas — dėl visų tipų gedimų sinchroniniame generatoriuje, taip pat dėl ​​gretimų elementų trumpųjų jungimų, kad būtų palaikoma šių elementų apsauga ir jungikliai jiems sugedus. Gynyba turi veikti ne tik Q, bet ir AGP įrenginyje sustabdyti paties generatoriaus siunčiamą trumpojo jungimo srovę.

Dabartinis išjungimas be laiko delsimo

Jis naudojamas kaip pagrindinė apsauga generatoriams, kurių galia mažesnė nei 1 MW, nuo daugiafazių trumpųjų jungimų statoriaus apvijoje. Montuojamas šynų gnybtų šone.

Išilginė diferencialo apsauga

Jis naudojamas kaip pagrindinė apsauga generatoriams virš 1 MW nuo daugiafazių trumpųjų jungimų statoriaus apvijoje.

TA montuojama šynos pusėje ir neutralioje pusėje.

Išilginės diferencinės apsaugos parametrų skaičiavimas

Apsaugos srovė:

Paprastai, priklausomai nuo generatoriaus galios, apsaugos suveikimo srovė yra diapazone:

Apsaugos jautrumo testas:

Skersinė diferencialo apsauga

Jis naudojamas kaip pagrindinė apsauga generatoriams, kurių galia didesnė nei 1 MW, nuo trumpojo jungimo vienam apsisukimui. Palaiko išilginę diferencialo apsaugą daugiafazio trumpojo jungimo statoriaus apvijoje atveju.

Vienos relės skersinės diferencialo apsaugos grandinė

Srovės transformatorius sumontuotas grandinėje tarp dviejų lygiagrečių statoriaus apvijos šakų, sujungtų žvaigždute, nulinių taškų.

ZF filtras, skirtas derinimui iš aukštesnių harmonikų, tekančių neutralioje grandinėje, trijų kartotiniai.

Apsauga nuo įžeminimo gedimų generatorių statoriaus apvijoje arba jo gnybtuose

1. Srovės krypties apsauga generatoriams, dirbantiems bloke su transformatoriumi tinkle su izoliuotas neutralus.

2. Apsauga nuo įžeminimo, naudojant žemo dažnio vartojimo prekių komponentus, generuojamus dėl nenutrūkstamo lanko gedimo generatoriams, sujungtiems su kompensuojamas neutralus.

3. Apsauga nuo įžeminimo generatorių, veikiančių tinkle su varža įžemintas neutralus.

4. Signalizavimas nulinės sekos įtampos vienfazio įžeminimo atveju.

Apsauga nuo įžeminimo generatorių, veikiančių tinkluose su izoliuotu arba rezonansiniu būdu įžemintu nuliu

Įžeminimo apsauga turi apie 5 % statoriaus apvijos varžos „negyvąją zoną“, kai trumpasis jungimas yra artimas nuliui (taškas K2). Vertės 3U0, 3I0 yra proporcingos fazių posūkių skaičiui tarp nulio ir gedimo vietos.

Vienfazio įžeminimo gedimo aliarmas esant nulinės sekos įtampai

Apsauga nuo įžeminimo generatorių, veikiančių varžiniame įžemintame neutraliame tinkle

Apsauga nuo antrinio įžeminimo rotoriaus apvijoje

Įtampos paskirstymas rotoriaus apvijoje esant įžeminimo gedimams.

Generatoriaus apsaugos grandinė nuo trumpojo jungimo dviejuose žadinimo grandinės taškuose

a) sužadinimo schema; b) veikiančios srovės grandinės

Viršįtampio blokavimas nuo viršįtampių

• Sukurta apsaugoti generatorius nuo viršsrovių išorinių trumpųjų jungimų metu.

• Tinka generatoriams, kurių galia mažesnė nei 30 MW.

• Jis atliekamas dviem etapais.

Viršįtampių blokavimo grandinė

a) srovės grandinės; b) įtampos grandinės; c) veikiančios srovės grandinės

Neigiamos sekos viršsrovių apsauga

• Jis naudojamas 30-60 MW galios generatoriams.

• Sukurta apsaugoti generatorius nuo išorinių asimetrinių trumpųjų jungimų.

a) srovės grandinės; b) įtampos grandinės; c) veikiančios srovės grandinės

Generatoriaus atstumo apsauga

• Jis naudojamas generatoriams, kurių galia didesnė nei 60 MW.

• Sukurta apsaugoti generatorius nuo išorinių asimetrinių trumpųjų jungimų.

Apsauginės operacijos varža parenkama pagal nustatymo sąlygą nuo maksimalios apkrovos esant minimaliai darbinei įtampai:

Generatoriaus atstumo apsaugos grandinė

Trigerio apsauga:

Apsauga nuo viršįtampių

Montuojami ant hidrogeneratorių:

Įrengtas 160 MW ir didesnės galios turbininiuose generatoriuose:

Generatoriaus apsauga nuo asinchroninių režimų

AR generatorių tipai

1. Su visišku ar daliniu susijaudinimu.

2. Jokio jaudulio.

Generatorių apsaugos nuo asinchroninių režimų principas - nuotoliniu būdu, yra stebima generatoriaus varža.

Variklio apsauga

Elektros variklių pažeidimai:

• vienfaziai įžeminimo gedimai;

• Uždarymai tarp vienos fazės posūkių;

• faziniai trumpieji jungimai.

Nenormalūs ED veikimo režimai:

• Perkrova didesnėmis nei vardinėmis srovėmis;

• Pavaros perkrova.

Daugiafazė trumpojo jungimo apsauga

Momentinė apsaugos nuo viršsrovių grandinė

Žemos įtampos apsauga

Varikliai gali neužsivesti, jei padangų slėgis yra mažesnis:

Apsaugos nuo žemos įtampos grandinė su tiesiogine rele:

Sinchroninių elektros variklių apsauga nuo kritimo iš sinchroninio tinklo: