Pangangalaga sa Pagkakaiba ng Isang Generator

Pangangalaga ng Diperensyal ng Generator

Ang pangangalaga ng diperensyal para sa generator ay pangunahing nagpapangalaga ng mga stator winding laban sa mga earth fault at phase-to-phase faults. Ang mga pagkakamali sa stator winding ay nagtataglay ng malaking banta, na may kakayahan na magdulot ng malubhang pinsala sa generator. Upang mapangalagaan ang mga stator winding, ginagamit ang isang sistema ng pangangalaga ng diperensyal upang mabura ang mga pagkakamali sa pinakamabilis na oras na posible, na siyang nagsisiguro na mabawasan ang saklaw ng pinsala.

Sistema ng Circulating Current ni Merz-Prize

Sa sistemang pangangalaga na ito, inuulat ang mga kuryente sa dalawang dulo ng protektadong seksyon. Sa normal na operasyon, ang magnitud ng mga kuryente sa secondary windings ng mga current transformers ay pantay-pantay. Gayunpaman, kapag may pagkakamali, ang short-circuit current ay lumilipad sa sistema, na nagdudulot ng pagkakaiba ng magnitud ng kuryente. Ang pagkakaiba ng kuryente sa panahon ng pagkakamali ay dinidirekta sa operating coil ng relay.

Kapag ang kuryente ay lumampas sa itinakdang threshold, sarado ang mga contact ng relay, na nagtutrigger ng circuit breaker na sumabog. Ito ay naghihiwalay ng may pagkakamaling bahagi mula sa iba pang bahagi ng sistema. Ang ganitong mekanismo ng pangangalaga ay kilala bilang sistema ng circulating current ni Merz-Prize, na napakahusay na nakakadetect at sumasagot sa mga earth fault at phase-to-phase faults.

Pagkakakonekta ng Sistema ng Pangangalaga ng Diperensyal

Ang sistema ng pangangalaga ng diperensyal ay nangangailangan ng dalawang magkaparehong current transformers, na inilalapat sa parehong gilid ng protektadong zona. Ang mga secondary terminals ng mga current transformers ay konektado sa star configuration, at ang kanilang mga end terminals ay naka-link sa pamamagitan ng pilot wires. Samantalang, ang mga relay coils ay konektado sa delta configuration. Ang mga neutral points ng mga current transformers at relay ay konektado sa isang common terminal. Ang espesipikong wiring arrangement na ito ay nagsisiguro ng tumpak na deteksiyon ng mga pagkakaiba ng kuryente at nagbibigay-daan sa mabilis na paghihiwalay ng pagkakamali.

Ang relay ay konektado sa mga equipotential points ng tatlong pilot wires upang masigurado na ang bawat current transformer ay nagbabahagi ng pantay na load. Dahil ang midpoint ng bawat pilot wire ay kinakatawan ang kanyang equipotential point, ang relay ay mastrategiko na naka-position sa midpoint ng mga wires na ito.

Upang makapag-function ng optimal ang sistema ng pangangalaga ng diperensyal, mahalagang ilagay ang mga relay coils malapit sa mga current transformers malapit sa main circuit. Ito ay maaaring maisakatuparan sa pamamagitan ng pagsisingit ng mga balancing resistors sa serye ng mga pilot wires, na siyang nagpapalapit ng mga equipotential points sa main circuit breaker.

Pangunahing Prinsipyong Paggana ng Sistema ng Pangangalaga ng Diperensyal

Kung mayroong isang insulation breakdown sa R phase ng network, na nagdudulot ng pagkakamali, ang mga kuryente sa secondaries ng mga current transformers ay naging imbalanced. Ang imbalance na ito ay nagdudulot ng diperensyal na kuryente na lumilipad sa relay coil. Bilang resulta, ang relay ay aktibo at nagbibigay ng tripping command sa circuit breaker, na naghihiwalay ng may pagkakamaling bahagi mula sa iba pang bahagi ng sistema.

Gayunpaman, ang sistemang pangangalaga na ito ay may mahalagang limitasyon: ito ay napakasensitibo sa magnetizing inrush current ng transformer. Ang inrush current ay maaaring magsanhi ng maling pag-operate ng relay. Upang tugunan ang isyung ito, ginagamit ang biased differential relay. Ang uri ng relay na ito ay pumapayag sa tiyak na antas ng unbalanced current na lumipas sa kanyang coil nang hindi nag-trigger ng hindi kinakailangang operasyon.

Upang lalo pang mabawasan ang epekto ng magnetizing inrush current, isinasama ang restraining coil sa disenyo. Ang restraining coil ay epektibong binabawasan ang impluwensiya ng inrush current, na nagbibigay-daan sa relay na immune sa maling tripping dahil sa magnetizing inrush. Ang mga relay na may ganitong konfigurasyon ay kilala bilang biased differential relays.

Fault Scenario at Operasyon ng Relay

Kapag may pagkakamali sa anumang dalawang phase, halimbawa, sa pagitan ng phases Y at B, ang short-circuit current ay lumilipad sa dalawang phase na ito. Ang pagkakamali na ito ay nagdudulot ng pagkakaiba ng mga kuryente na lumilipad sa mga current transformers (CTs). Bilang resulta, ang diperensyal na kuryente ay lumilipad sa operating coil ng relay, na nagdudulot ng pag-sabog ng relay at pagbubukas ng kanyang mga contact, na naghihiwalay ng may pagkakamaling bahagi mula sa electrical system.

Isyu sa Sistema ng Pangangalaga ng Diperensyal

Sa sistema ng pangangalaga ng diperensyal, karaniwang ginagamit ang neutral resistance wire upang mabawasan ang negatibong epekto ng earth fault currents. Gayunpaman, kapag may earth fault na nangyari malapit sa neutral point, ang maliit na electromotive force (emf) ay nagdudulot ng maliit na short-circuit current na lumilipad sa neutral. Ang resistance ng neutral grounding ay lalo pang nagsisira sa kuryenteng ito. Bilang resulta, ang maliit lamang na kuryente ang umabot sa relay. Dahil ang maliit na kuryenteng ito ay hindi sapat upang i-activate ang relay coil, ang pagkakamali ay maaaring hindi matukoy, na maaaring magsanhi ng pinsala sa generator.

Iminumungkahing Sistemang Modified Differential Protection System Scheme

Upang tugunan ang nabanggit na problema, isinulong ang isang improved differential protection system scheme. Ang modified scheme na ito ay may dalawang hiwalay na elemento: isa para sa proteksyon laban sa phase faults at isa para sa pagpapangalaga laban sa earth faults.

Ang mga elemento ng phase-fault protection ay konektado sa star configuration kasama ang resistor. Samantalang, ang earth-fault relay ay naka-position sa pagitan ng star-connected phase elements at ang neutral point. Partikular, dalawang phase-fault elements, kasama ang balancing resistor, ay konektado sa star pattern, at ang earth-fault relay ay konektado sa pagitan ng star connection at ang neutral pilot wire. Ang konfigurasyong ito ay nagpapahusay ng kakayahan ng sistema na tumpak na matukoy at sumagot sa parehong phase at earth faults, na nagpapahusay ng kabuuang reliabilidad ng sistema ng pangangalaga ng diperensyal.

Ang star-connected circuit ay nagpapakita ng simetriya, na nagsisiguro na anumang balanced overflow current na nanggagaling sa current-circulating point ay hindi lumilipad sa earth-fault relay. Bilang resulta, sa loob ng sistema, ang sensitibong earth-fault relay ay maaaring gumana nang may mataas na antas ng estabilidad, na tumpak na natutukoy ang mga earth faults nang hindi ma-trigger ng normal na balanced current fluctuations.