Sinhrono mašīnu releju aizsardzība

Sinhronās elektriskās mašīnas ir maiņstrāvas mašīnas, parasti trīsfāžu. Tāpat kā lielākā daļa elektromehānisko pārveidotāju, tie var darboties gan ģeneratora, gan motora režīmā. Sinhronās mašīnas īpašs darbības režīms ir reaktīvās jaudas kompensācijas režīms. Šim nolūkam paredzētas īpašas mašīnas sauc par sinhronajiem kompensatoriem.

Neskatoties uz sinhrono motoru un ģeneratoru fundamentālo atgriezeniskumu, tiem parasti ir konstrukcijas iezīmes, kas reti ļauj izmantot motorus kā ģeneratorus un otrādi.

Bojāti ģeneratori

Statora tinuma bojājumi:

• Daudzfāzu īssavienojumi;

• vienfāzes zemējuma defekti (ja piemērojams);

• Dvīņu zemes lūzumi;

• Īssavienojums starp vienas fāzes pagriezieniem (sinhroniem ģeneratoriem ar izejas paralēlām zarām).

Bojājums rotora tinumā (lauka tinumā):

• Zemējums (rotora korpuss) vienā punktā;

• Zemējums divos ierosmes ķēdes punktos.

Nenormāli ģeneratoru darbības režīmi

• Sinhronā ģeneratora statora pārslodze (simetriska un asimetriska).

• Pārslodzes ārējo īssavienojumu gadījumā.

• Sprieguma pieaugums statora tinumu spailēs.

• Asinhronais režīms.

Prasības ģeneratoru releju aizsardzībai

Selektivitāte — aizsardzībai jāizslēdz ģenerators tikai tajos kļūdos un režīmos, kas rada reālus draudus ģeneratoram.

produktivitāte — samazināt mašīnas atteices pakāpi un novērst nestabilu ģeneratoru un sistēmu paralēlu darbību.

Jutīgums — par visa veida kļūmēm sinhronajā ģeneratorā, kā arī uz blakus esošo elementu īssavienojumiem, lai dublētos šo elementu aizsargierīces un slēdži to atteices gadījumā. Aizsardzībai ir jāstrādā ne tikai uz Q, bet arī AGP ierīcē lai apturētu paša ģeneratora sūtīto īssavienojuma strāvu.

Pašreizējā izslēgšana bez laika aizkaves

To izmanto kā galveno aizsardzību ģeneratoriem, kuru jauda ir mazāka par 1 MW, pret daudzfāzu īssavienojumiem statora tinumā. Uzstādīts kopņu spaiļu sānos.

Garenvirziena diferenciāļa aizsardzība

To izmanto kā galveno aizsardzību ģeneratoriem virs 1 MW pret daudzfāzu īssavienojumiem statora tinumā.

TA ir uzstādīta kopnes pusē un neitrālajā pusē.

Garendiferenciālās aizsardzības parametru aprēķins

Aizsardzības strāva:

Parasti, atkarībā no ģeneratora jaudas, aizsardzības atslēgšanas strāva ir diapazonā:

Aizsardzības jutīguma tests:

Šķērsvirziena diferenciāļa aizsardzība

To izmanto kā galveno aizsardzību ģeneratoriem, kuru jauda pārsniedz 1 MW, pret īssavienojumu vienā apgriezienā. Saglabā garenvirziena diferenciālo aizsardzību daudzfāzu īssavienojuma gadījumā statora tinumā.

Viena releja šķērsvirziena diferenciāļa aizsardzības ķēde

Strāvas transformators ir uzstādīts ķēdē starp diviem statora tinuma paralēlo zaru nulles punktiem, kas savienoti ar zvaigznīti.

ZF filtrs regulēšanai no augstākām harmonikām, kas plūst neitrālajā ķēdē, trīs reizes.

Aizsardzība pret zemējuma defektiem ģeneratoru statora tinumā vai tā spailēm

1. Strāvas virziena aizsardzība ģeneratoriem, kas darbojas blokā ar transformatoru tīklā ar izolēts neitrāls.

2. Aizsardzība pret zemējuma defektiem, izmantojot patēriņa preču zemfrekvences komponentus, ko rada neregulāra loka bojājums ģeneratoriem, kas savienoti ar kompensēts neitrāls.

3. Zemes defektu aizsardzība ģeneratoriem, kas darbojas tīklā ar rezistīvi iezemēts neitrāls.

4. Signalizācija nulles secības sprieguma vienfāzes zemējuma gadījumā.

Zemējuma defektu aizsardzība ģeneratoriem, kas darbojas tīklos ar izolētu vai rezonansi iezemētu neitrālu

Zemes aizsardzībai ir "mirusī zona" aptuveni 5% no statora tinuma pretestības īssavienojumam tuvu nullei (punkts K2). Vērtības 3U0, 3I0 ir proporcionālas fāzes apgriezienu skaitam starp neitrālu un bojājuma vietu.

Vienfāzes zemējuma defekta trauksme pie nulles secības sprieguma

Zemējuma defektu aizsardzība ģeneratoriem, kas darbojas rezistīvi iezemētā neitrālā tīklā

Aizsardzība pret sekundāro zemējumu rotora tinumā

Sprieguma sadale uz rotora tinuma zemējuma bojājumu gadījumā.

Ģeneratora aizsardzības ķēde pret īssavienojumu divos ierosmes ķēdes punktos

a) ierosmes shēma; b) darba strāvas ķēdes

Pārsprieguma bloķēšana pret pārspriegumu

• Paredzēts, lai aizsargātu ģeneratorus no pārslodzes ārējo īssavienojumu laikā.

• Piemērots ģeneratoriem, kuru jauda ir mazāka par 30 MW.

• To veic divos posmos.

Pārsprieguma bloķēšanas ķēde

a) strāvas ķēdes; b) sprieguma ķēdes; c) darba strāvas ķēdes

Negatīvās secības pārstrāvas aizsardzība

• To izmanto ģeneratoriem ar jaudu 30-60 MW.

• Paredzēts ģeneratoru aizsardzībai no ārējiem asimetriskiem īssavienojumiem.

a) strāvas ķēdes; b) sprieguma ķēdes; c) darba strāvas ķēdes

Ģeneratora attāluma aizsardzība

• To izmanto ģeneratoriem, kuru jauda pārsniedz 60 MW.

• Paredzēts ģeneratoru aizsardzībai no ārējiem asimetriskiem īssavienojumiem.

Aizsardzības darbības pretestība tiek izvēlēta atbilstoši iestatījuma stāvoklim no maksimālās slodzes pie minimālā darba sprieguma:

Ģeneratora attāluma aizsardzības ķēde

Sprūda aizsardzība:

Pārsprieguma aizsardzība

Uzstādīts uz hidroģeneratoriem:

Uzstādīts uz turbīnu ģeneratoriem ar jaudu 160 MW un vairāk:

Ģeneratora aizsardzība pret asinhroniem režīmiem

AR ģeneratoru veidi

1. Ar pilnu vai daļēju satraukumu.

2. Bez sajūsmas.

Ģeneratoru aizsardzības princips no asinhroniem režīmiem - attālināti, tiek uzraudzīta ģeneratora pretestība.

Dzinēja aizsardzība

Elektromotoru bojājumi:

• vienfāzes zemējuma defekti;

• Slēgšanas starp vienas fāzes pagriezieniem;

• fāzes fāzes īssavienojumi.

Neparasti ED darbības režīmi:

• Pārslodze ar strāvām, kas lielākas par nominālo;

• Izpildmehānisma pārslodze.

Daudzfāzu īssavienojuma aizsardzība

Momentānas pārstrāvas aizsardzības ķēde

Zemsprieguma aizsardzība

Ja riepu spiediens ir zemāks, dzinēji var neiedarbināties:

Zemsprieguma aizsardzības ķēde ar tiešo releju:

Sinhrono elektromotoru aizsardzība pret izkrišanu no sinhronā tīkla: