Synkronisten koneiden releen suojaus

Synkroniset sähkökoneet ovat vaihtovirtakoneita, yleensä kolmivaiheisia. Kuten useimmat sähkömekaaniset muuntimet, ne voivat toimia sekä generaattori- että moottoritilassa. Synkronisen koneen erityinen toimintatapa on loistehon kompensointitila. Tähän tarkoitukseen suunniteltuja erikoiskoneita kutsutaan synkronisiksi kompensaattoreiksi.

Synkronisten moottoreiden ja generaattoreiden perustavanlaatuisesta käännettävyydestä huolimatta niissä on yleensä sellaisia ​​suunnitteluominaisuuksia, jotka harvoin mahdollistavat moottoreiden käytön generaattoreina ja päinvastoin.

Vahingoittuneet generaattorit

Staattorin käämin vauriot:

• Monivaiheiset oikosulut;

• Yksivaiheiset maasulut (tarvittaessa);

• Twin Earth Faults;

• Oikosulku yhden vaiheen kierrosten välillä (synkronisille generaattoreille, joissa on rinnakkaiset lähtöhaarat).

Vika roottorin käämissä (kenttäkäämissä):

• Maadoitus (roottorin runko) yhdessä pisteessä;

• Maadoitus herätepiirin kahdessa pisteessä.

Generaattorien epänormaalit toimintatilat

• Synkronisen generaattorin staattorin ylikuormitus (symmetrinen ja epäsymmetrinen).

• Ylikuormitukset ulkoisten oikosulkujen yhteydessä.

• Jännitteen nousu staattorikäämin liittimissä.

• Asynkroninen tila.

Generaattorien releen suojausvaatimukset

Selektiivisyys — suojauksen on katkaistava generaattori vain niissä vioissa ja tiloissa, jotka muodostavat todellisen vaaran generaattorille.

tuottavuutta — vähentää koneen vikojen astetta ja estää generaattoreiden ja järjestelmien epävakaa rinnakkaistoiminta.

Herkkyys — kaikentyyppisissä synkronisen generaattorin vioissa sekä vierekkäisten osien oikosulkuissa näiden elementtien suojausten ja kytkimien varmuuskopioimiseksi niiden vian sattuessa. Puolustuksen pitää toimia ei vain Q:lla vaan myös AGP-laitteella generaattorin itsensä lähettämän oikosulkuvirran pysäyttämiseksi.

Nykyinen sammutus ilman viivettä

Sitä käytetään pääsuojana generaattoreille, joiden teho on alle 1 MW, staattorikäämin monivaiheisia oikosulkuja vastaan. Asennettu kokoojakiskoliittimien sivulle.

Pitkittäinen tasaussuoja

Sitä käytetään yli 1 MW:n generaattoreiden pääsuojana staattorikäämin monivaiheisia oikosulkuja vastaan.

TA asennetaan virtakiskon puolelle ja nollapuolelle.

Pitkittäisdifferentiaalisuojan parametrien laskenta

Suojavirta:

Yleensä generaattorin tehosta riippuen suojauksen laukaisuvirta on alueella:

Suojausherkkyystesti:

Poikittaissuojaus

Sitä käytetään pääsuojana generaattoreille, joiden teho on yli 1 MW, oikosulkua vastaan ​​kierrosta kohti. Säilyttää pitkittäissuojauksen monivaiheisen oikosulun sattuessa staattorikäämityksessä.

Yksirele poikittainen differentiaalisuojapiiri

Virtamuuntaja asennetaan staattorikäämin kahden nollapisteen väliseen piiriin, jotka on kytketty tähdellä.

ZF-suodatin viritykseen nollapiirissä virtaavista korkeammista harmonisista, kolmen kerrannaiset.

Suojaus generaattoreiden staattorikäämityksen tai sen liittimien maasulkua vastaan

1. Virran suuntasuoja generaattoreille, jotka toimivat yksikössä, jossa muuntaja on verkossa eristetty neutraali.

2. Maasulkusuojaus kulutushyödykkeiden matalataajuisilla komponenteilla, jotka syntyvät katkitun kaarivian vuoksi verkkoon liitetyille generaattoreille kompensoitu neutraali.

3. Maasulkusuoja generaattoreille, jotka toimivat verkossa resistiivisesti maadoitettu nolla.

4. Signalointi nollasekvenssijännitteen yksivaiheisessa maadoituksessa.

Maasulkusuojaus generaattoreille, jotka toimivat verkoissa, joissa on eristetty tai resonanssimaadoitettu nolla

Maadoitussuojauksen "kuollut alue" on noin 5 % staattorin käämityksen resistanssista oikosulkuun lähellä nollaa (kohta K2). Arvot 3U0, 3I0 ovat verrannollisia nolla- ja vikapaikan välisten vaihekierrosten lukumäärään.

Yksivaiheinen maadoitusvikahälytys nollasekvenssijännitteellä

Maasulkusuoja generaattoreille, jotka toimivat resistiivisessä maadoitetussa nollaverkossa

Suojaus roottorin käämityksen toissijaista maadoitusta vastaan

Jännitteen jakautuminen roottorikäämissä maasulun sattuessa.

Generaattorin suojapiiri oikosulkua vastaan ​​virityspiirin kahdessa kohdassa

a) herätejärjestelmä; b) käyttövirtapiirit

Ylijännitesuoja ylijännitettä vastaan

• Suunniteltu suojaamaan generaattoreita ylivirroilta ulkoisten oikosulkujen aikana.

• Sopii generaattoreihin, joiden teho on alle 30 MW.

• Se suoritetaan kahdessa vaiheessa.

Ylijännitesuojapiiri

a) virtapiirit; b) jännitepiirit; c) käyttövirtapiirit

Negatiivinen sekvenssi ylivirtasuoja

• Sitä käytetään generaattoreihin, joiden teho on 30-60 MW.

• Suunniteltu suojaamaan generaattoreita ulkoisilta epäsymmetrisiltä oikosuluilta.

a) virtapiirit; b) jännitepiirit; c) käyttövirtapiirit

Generaattorin etäisyyssuoja

• Sitä käytetään generaattoreihin, joiden teho on yli 60 MW.

• Suunniteltu suojaamaan generaattoreita ulkoisilta epäsymmetrisiltä oikosuluilta.

Suojatoiminnan resistanssi valitaan asetusehdon mukaan maksimikuormasta minimikäyttöjännitteellä:

Generaattorin etäisyyssuojapiiri

Liipaisun suojaus:

Ylijännitesuoja

Asennettu vesigeneraattoreihin:

Asennettu turbiinigeneraattoreihin, joiden kapasiteetti on vähintään 160 MW:

Generaattorin suojaus asynkronisia tiloja vastaan

AR-generaattoreiden tyypit

1. Täysin tai osittain jännittyneenä.

2. Ei jännitystä.

Periaate generaattoreiden suojaamiseksi asynkronisilta moodilta - etänä, generaattorin vastusta valvotaan.

Moottorin suojaus

Sähkömoottoreiden vauriot:

• yksivaiheinen maasulku;

• Sulkeminen yhden vaiheen kierrosten välillä;

• vaihe vaiheoikosulkuja.

ED:n epänormaalit toimintatavat:

• Ylikuormitus nimellisvirroilla;

• Toimilaitteen ylikuormitus.

Monivaiheinen oikosulkusuojaus

Välitön ylivirtasuojapiiri

Pienjännitesuojaus

Moottorit eivät välttämättä käynnisty itsestään, jos rengaspaineet ovat alhaisemmat:

Alijännitesuojapiiri suoralla releellä:

Synkronisten sähkömoottorien suojaus synkronisesta verkosta putoamiselta: