გენერატორის დიფერენციული დაცვა

გენერატორის დიფერენციალური დაცვა

გენერატორის დიფერენციალური დაცვა მთავრდება სტატორის კატუშების დაცვაზე დედამიწის ხარვეზე და ფაზებს შორის ხარვეზე. სტატორის კატუშების ხარვეზები წარმოადგენენ დიდ მოტაცებას, რაც შეიძლება გენერატორს სერიოზულ ზიანს მიაყენოს. სტატორის კატუშების დაცვისთვის გამოიყენება დიფერენციალური დაცვის სისტემა, რომელიც ხარვეზების უშუალო დასახმარებლად მინიმუმ დროში მუშაობს და ამგვარად ზიანის ზომას შემცირებს.

მერც-პრაიზის წრეუბის დიფერენციალური სისტემა

ამ დაცვის სქემაში დაცული სექციის ორივე ბოლოში არსებული დენები შედარებულია. ნორმალური მორბენოში ტოკის ტრანსფორმატორების მეორე კატუშებში დენის სიმძლავრეები ტოლია. თუმცა ხარვეზის დროს სისტემაში წარმოებს შორტის დენი, რაც დენის სიმძლავრეებს განსხვავებულ ხდის. ხარვეზის დროს დენის განსხვავება წარმოებს რელეს მუშაობის კატუშაში.

როდესაც დენი აღემატება წინასწარ დაყენებულ ლიმიტს, რელე დახურავს თავის კონტაქტებს და აწინაურებს ცირკვიტბრეიკერის გახურვას. ეს მოქმედება ამოიღებს ხარვეზის სექციას სისტემის დანარჩენი ნაწილიდან. ასეთი დაცვის მექანიზმი ცნობილია როგორც მერც-პრაიზის წრეუბის დიფერენციალური სისტემა, რომელიც ძალიან ეფექტურია დედამიწის ხარვეზებისა და ფაზებს შორის ხარვეზების დასამართად და დასაპასუხებლად.

დიფერენციალური დაცვის სისტემის შესაბამისი დაკავშირება

დიფერენციალური დაცვის სისტემა მოითხოვს ორ იდენტურ ტოკის ტრანსფორმატორს, რომლებიც დადგება დაცული ზონის ორივე მხარეს. ტოკის ტრანსფორმატორების მეორე ტერმინალები დაკავშირებულია ვარსკვლავის კონფიგურაციით, ხოლო მათი ბოლო ტერმინალები დაკავშირებულია პილოტ მართკუთხედებით. შესაბამისად, რელეს კატუშები დაკავშირებულია დელტა კონფიგურაციით. ტოკის ტრანსფორმატორების და რელეს ნეიტრალური წერტილები დაკავშირებულია ერთ საერთო ტერმინალზე. ეს კონკრეტული დაკავშირების სქემა უზრუნველყოფს დენის დისბალანსირების ზუსტ გამოსავლას და ხარვეზის უშუალო დასახმარებლად.

რელე დაკავშირებულია სამი პილოტ მართკუთხედის ეკვიპოტენციალურ წერტილებს შორის დარწმუნებული რომ თითოეული ტოკის ტრანსფორმატორი ტანსაცმელი ტვირთის ტოლი ტვირთის ტანს. რადგან თითოეული პილოტ მართკუთხედის შუა წერტილი წარმოადგენს მის ეკვიპოტენციალურ წერტილს, რელე სტრატეგიულად დადგება ამ მართკუთხედების შუა წერტილზე.

დიფერენციალური დაცვის სისტემის უმაღლესი ფუნქციონირებისთვის საჭიროა რელეს კატუშების დასათვალიერებლად დადგება ტოკის ტრანსფორმატორების ახლოს მთავარ ცირკუიტში. ეს შესაძლებელია პილოტ მართკუთხედებთან სერიულად ჩასმით ბალანსირების რეზისტორებით, რაც ეფექტურად გადაადგილებს ეკვიპოტენციალურ წერტილებს უფრო ახლოს მთავარ ცირკუიტბრეიკერს.

დიფერენციალური დაცვის სისტემის მუშაობის პრინციპი

დავუშვათ, რომ ქსელის R ფაზაზე ხდება იზოლაციის დახურვა, რაც იწვევს ხარვეზს. შედეგად, ტოკის ტრანსფორმატორების მეორე კატუშებში დენი დისბალანსირდება. ეს დისბალანსირება წარმოებს დიფერენციალურ დენებს, რომლებიც წარმოებს რელეს კატუშაში. შედეგად, რელე აქტივირებული იქნება და გამოიტაცებს ცირკუიტბრეიკერის გახურვის ბრძანებას, რაც ამოიღებს ხარვეზის სექციას სისტემის დანარჩენი ნაწილიდან.

თუმცა ეს დაცვის სისტემა აქვს მნიშვნელოვანი შეზღუდვა: ის ძალიან გამოსულია ტრანსფორმატორის მაგნიტიზაციის დენის მიმართ. დენის შემთხვევაში რელე შეიძლება დახუროს უსაჭიროდ. ამ პრობლემის გადარჩენისთვის გამოიყენება დარტყმადი დიფერენციალური რელე. ასეთი ტიპის რელე შესაძლებლობას აძლევს არაბალანსირებული დენის გადატარებას თავის კატუშაში და არ იწვევს უსაჭირო მუშაობას.

დენის მაგნიტიზაციის დენის შემოწმების შემცირებისთვის დიზაინში ჩართულია შეზღუდვის კატუშა. შეზღუდვის კატუშა ეფექტურად შემცირებს დენის მაგნიტიზაციის დენის გავლენას, რაც ხდის რელეს უცხო დახურვას დენის მაგნიტიზაციის გამო. ასეთი კონფიგურაციით შესაბამისი რელეები ცნობილია როგორც დარტყმადი დიფერენციალური რელეები.

ხარვეზის სცენარი და რელეს მუშაობა

როდესაც ხარვეზი ხდება ნებისმიერი ორ ფაზას შორის, მაგალითად Y და B ფაზებს შორის, შორტის დენი წარმოებს ამ ორ ფაზაში. ეს ხარვეზი დარღვევს ტოკის ტრანსფორმატორებში (CTs) გადის დენების ბალანსს. შედეგად, დიფერენციალური დენი გადის რელეს მუშაობის კატუშაში, რაც იწვევს რელეს დახურვას და კონტაქტების გახურვას, რაც ამოიღებს ხარვეზის სექციას ელექტრო სისტემიდან.

დიფერენციალური დაცვის სისტემის პრობლემები

დიფერენციალურ დაცვის სისტემაში ჩვეულებრივ გამოიყენება ნეიტრალური რეზისტიური მართკუთხედი დედამიწის ხარვეზის დენების არასასარგებლო ეფექტების შემცირებისთვის. თუმცა როდესაც დედამიწის ხარვეზი ხდება ნეიტრალური წერტილის ახლოს, პატარა ელექტრომოტივური ძალა წარმოებს შორტის დენს, რომელიც გადის ნეიტრალში. ნეიტრალური დამატების რეზისტივობა შემცირებს ეს დენი. შედეგად, რელეში მიდის მხოლოდ პატარა დენი. რადგან ეს პატარა დენი არ არის საკმარისი რელეს კატუშის აქტივირებისთვის, ხარვეზი შეიძლება დარჩეს დაუშვებელი, რაც შეიძლება გენერატორს ზიანს მიაყენოს.

მორშირებული დიფერენციალური დაცვის სისტემის სქემა

ამ პრობლემის გადარჩენისთვის შექმნილია მორშირებული დიფერენციალური დაცვის სისტემის სქემა. ეს მორშირებული სქემა შეიცავს ორ განსხვავებულ ელემენტს: ერთი ფაზური ხარვეზების დაცვისთვის და მეორე დედამიწის ხარვეზების დაცვისთვის.

ფაზური ხარვეზის დაცვის ელემენტები დაკავშირებულია ვარსკვლავის კონფიგურაციით და რეზისტორთან ერთად. შესაბამისად, დედამიწის ხარვეზის რელე დადგება ვარსკვლავის დაკავშირებულ ფაზურ ელემენტებს და ნეიტრალურ წერტილს შორის. კონკრეტულად, ორი ფაზური ხარვეზის ელემენტი და ბალანსირების რეზისტორი დაკავშირებულია ვარსკვლავის კონფიგურაციით, ხოლო დედამიწის ხარვეზის რელე დაკავშირებულია ვარსკვლავის დაკავშირებას და ნეიტრალურ პილოტ მართკუთხედს. ეს კონფიგურაცია უზრუნველყოფს სისტემის უფრო ზუსტ დედამიწის და ფაზურ ხარვეზების დასამართად და დასაპასუხებლად, რითაც უზრუნველყოფს დიფერენციალური დაცვის სისტემის უფრო ნდობას.

ვარსკვლავის დაკავშირების სქემა გამოიყენებს სიმეტრიას, რაც უზრუნველყოფს, რომ ნებისმიერი ბალანსირებული დენი ტოკის წრეუბის წერტილიდან არ გადის დედამიწის ხარვეზის რელეში. შედეგად, ამ სისტემაში დედამიწის ხარვეზის გამოსავლის რელე შეიძლება მუშაობდეს მაღალი სტაბილურობით, ზუსტად დედამიწის ხარვეზების დასამართად და არ იწვევს ნორმალური ბალანსირებული დენის ფლუქტუაციების გამო.