Женератордың қорғауы – Кемшілік түрлері және қорғау құрылғылары

Жалпы женераторлық қателер және қорғау жүйелері
Женераторлық қателердің түрлері

Женераторлық қателер негізінен ішкі және сыртқы түрлерге бөлінеді:

• Ішкі қателер: Женератордың компоненттерінің ішіндегі мәселелерден пайда болады.

• Сыртқы қателер: Нормасыз жұмыс шарттары немесе сыртқы желілердің мәселелерінен пайда болады.

Негізгі көтерушілердің (мисалы, дизельдік двигатель, турбина) қателері механикалық түрде болып, жабдықтың өнімдерлену кезінде анықталады, бірақ олар женератордың қорғау системасымен интеграциялануы қажет, бірақ қозғалтудан құтылу үшін.

Ішкі қателердің түрлері
1. Статор қателері

• Бұрыштың қысылуы: Тұрақты жүктер мен изоляцияның қысылуына байланысты болады.

• Фаза-фаза қателері: Фазалар арасындағы изоляцияның қысылуына байланысты болады.

• Фаза-жер қателері: Фазалық виткалардан статор каркасына өткізу.

• Аралық виток қателері: Бір витоктағы жақын виткалар арасындағы қысыру.

2. Ротор қателері

• Жер қателері: Ротор виткаларынан ротор осіне өткізу.

• Виток қысыруы: Эксцитацыялық напряжение азайту және жиырмақтануы.

• Қысылу: Статордың теңсіздік токтары (мисалы, бір полюстің қозғалтудан құту, теріс фаза тізбегі).

3. Мейірім/Эксцитацыяның жоғалуы

• Реактивті энергия женераторға өтеді, ол индуктивті женератор ретінде жұмыс істейді және синхронизациясын жоғалтады.

4. Синхронизациясынан шығу

• Оське механикалық жауаздар және желімен синхронизациясынан шығу нәтижесінде напряжениенің жылжуы.

5. Электрдік мотордың жұмысы

• Негізгі көтерушілердің (мисалы, бұрша/су) жұмысынан құтылған кезде женератор желіден энергия аледі, бұл турбинаның қысылуы немесе кавитациясына әкелуге мүмкіндік береді.

6. Механикалық қателер

• Айналма қысылуы, смазка масла басының жоғалуы және артықшылық вибрация.

Ротордың қысылуының механизмі

Статордың теңсіздік токтары (мисалы, теріс фаза тізбегі) роторда системаның екі есе жиілігінде (100/120 Гц) индуцирленген вихревые токтарды пайда етеді, бұл локальды қысылуға әкеледі. Бұл ротордың қолданыс үшін қолданылатын қосымшаларды және қайраттарды жоғалтады.

Сыртқы қателердің түрлері
Энергия желісіндегі аномалиялар

• Сыртқы қысыру: Желіде пайда болған қателер, женератордың жұмысына әсер етеді.

• Синхронизациясыз қосу: Женераторлардың туындысыз параллель қосуына әкеледі.

• Жүктеме/жылдамдық: Тез жүктердің қозғалтудан құтылуы немесе негізгі көтерушілердің басқаруының жоғалуына байланысты болады.

• Фаза теңсіздігі/теріс тізбегі: Роторда вихревые токтарды және қысылуын индуцирлейді.

• Частота/напряжение өзгерістері: Жогары/төмен частота немесе напряжение женератордың компоненттеріне әсер етеді.

Женератор қорғау құрылғылары
Негізгі қорғау схемалары
1. Статор қателерінің қорғауы

• Дифференциалды реле: Фаза-фаза және фаза-жер қателерін енгізу/шығару токтарын салыстыру арқылы анықтайды.

• Жер қорғауы: Статор жер қателерін анықтау үшін өзін-өзі ток релелерін (омыртқа басқару үшін) немесе напряжение релелерін (трансформатор басқару үшін) қолданады.

2. Ротор қателерінің қорғауы

• Жер қателерінің релелері ротор виткалары мен ось арасындағы изоляцияның қысылуын бақылады.

3. Теңсіздік жүктеу қорғауы

• Теріс фаза тізбегі токтарын және эксцитацыяның жоғалуын бақылады, бұл реактивті энергияның өткізілуіне әсер етеді.

4. Қысылу қорғауы

• Термодатчиктер немесе температуралық сенсорлар статор виткалары мен айналмалардың қысылуын анықтайды; теріс фаза тізбегі релелері ротордың қысылуын шешеді.

5. Механикалық қорғау

• Жылдамдық релелер, вибрация сенсорлары және төмен вакуум/басым комутаторлары негізгі көтерушілердің және турбинаның қателерінен қорғайды.

6. Көмекші және қосымша қорғау

• Кері ток релелері мотордың жұмысын қорғайды, ал статор жер қателерінің дифференциалды релелері негізгі қателерді анықтайды (Фигура 1-де типтық байланыстар көрсетілген).

• Дифференциалды релелер: Статор виткаларының екі жағындағы токтарды салыстыру арқылы ішкі қателерді анықтайды.

Қорғау принциптері

• Нөл-секвенциялық напряжение анықтамасы: Виток арасындағы қателерді напряжение дестанбалық трансформаторлар (VT) арқылы мониторинг жүргізіп, анықтайды.

• Омыртқа система адаптациясы: Қорғау схемалары статордың омыртқа әдістеріне (омыртқа немесе трансформатор омыртқа) байланысты болады, CT немесе VT арқылы қате токтарын/напряжениелерін анықтайды.

Ротор виткаларының қателерінің қорғау механизми

Еңделген ротор виткаларының қысыру қателерін өзін-өзі ток релелері қорғайды, бұл релелер аномалдық токтарды анықтағанда женераторды қозғалтудан құтылады. Ротор виткаларына қатысты жер қателері басқа ризиктілерге әкеледі, бірақ олардың қорғауы әртүрлі ықтималдылықтарды қажет етеді.

Үлкен теплота жасайтын женераторларда ротор немесе магниттік виткалар әдетте жерден басқарылмайды, бұл бір жер қателерінің токтарын жасауын білдіреді. Бірақ, сондай-ақ, бұл қателер магниттік және эксцитацыялық системаның барлық потенциалын жоғалтады. Фелді немесе негізгі женератордың басқаруын ашу нәтижесінде, әсіресе қателер шарттарында, қосымша напряжение магниттік виткалардың изоляциясына әсер етеді, бұл екінші жер қателерін пайда етеді. Екінші қателер локалды демір қысылуына, ротордың деформациясына және қауіпсіз механикалық теңсіздікке әкеледі.

Ротор жер қателерінің қорғауы әдетте релелер арқылы іске қосылады, бұл релелер арқылы ауксиллярлық АС напряжение қолданылады. Басқа жолы, виткалардың ортасында жерге байланысты ұзамдық қосымша резисторлар (әдетте сызықтық және сызықты емес резисторлардың комбинациясы) арқылы ротордың цепи арқылы қолданылады. Бұл қосымшаның ортасына жөнделген жөнделген релелердің спиральі байланысты (ANSI/IEEE/IEC коды 64). Жаңа қорғау схемалары сызықты және сызықты емес резисторлардың комбинациясын қолдану арқылы қателерді және изоляцияны қорғау үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үшін өзгерту үш......