Дифференциалдық қорғау генераторында

Женератордың айырмашылық қорғауы

Женератор үшін айырмашылық қорғау негізінен статор бобиндерін жер және фазалар арасындағы қателердің пішіруінен қорғайды. Статор бобиндеріндегі қателер женераторға зиян келтіруге өте мүмкін. Бұл қателерден сақтану үшін айырмашылық қорғау жүйесі қолданылады, ол қателерді ең қысқа уақыт ішінде тазартады, сонымен қателерге тиісті зиянды минимумға түсіреді.

Мерц-Прайз циркулярлық ағым жүйесі

Бұл қорғау схемасында, қорғалатын бөлігінің екі жағындағы ағымдар салыстырылады. Нормалды іске қосу уақытында, ағым трансформаторларының екінші жүйелеріндегі ағымдардың өлшемдері тең болады. Бірақ қате пайда болғанда, системада қысқа шамтама ағым ағып өтеді, сонымен ағымдардың өлшемдері бір-бірінен айырылады. Қателер уақытында ағымдардың бұл айырмасы реле операциялық спиральі арқылы жіберіледі.

Ағым алдын алаған шекті жеңілгендіктен кейін, реле контактарын құларады, сонымен шамтама ағымдың автоматты алуына себеп болады. Бұл әрекет қателі бөлігін системаның қалған бөлігінен бөлек қояды. Бұл қорғау механизмі Мерц-Прайз циркулярлық ағым жүйесі деп аталады, ол жер және фазалар арасындағы қателерді анықтау және жауап беруде өте әсерлі болады.

Айырмашылық қорғау жүйесінің байланысы

Айырмашылық қорғау жүйесі үшін екі бірдей ағым трансформаторы қажет, олар қорғалатын аймақтың екі жағында орналасқан. Ағым трансформаторларының екінші терминалдары жұлдыздық конфигурацияда байланыстырылады, олардың соңғы терминалдары пилоттық заттар арқылы байланыстырылады. Осы уақытта, реле спиралдары дельта конфигурацияда байланыстырылады. Ағым трансформаторлары мен реленің нейтраль нүктелері содан кейін общий терминалға байланыстырылады. Бұл конкретті байланыс схемасы ағымдық дисбаланстың тез анықталуына және қателердің тез бөлек қойылуына мүмкіндік береді.

Реле үш пилоттық заттардың потенциалдық деңгейлері арасына қосылады, бұл арқылы әрбір ағым трансформаторына тең біріктірілетін жүк қамтамасыз етіледі. Егер әрбір пилоттық заттың ортасының потенциалдық деңгейі деңгейін білдірсе, реле стратегиялық түрде осы заттардың ортасына орналастырылады.

Айырмашылық қорғау жүйесінің оптимальды жұмысы үшін, реле спиралдарын ағым трансформаторларының жақында, негізгі контурға жақын орналастыру маңызды. Бұл пилоттық заттармен серияда қойылған денсаулық резисторлар арқылы жасалады, олар потенциалдық деңгейлерді негізгі шамтама ағымдың жақындарына ауыстырады.

Айырмашылық қорғау жүйесінің жұмыс принципі

Егер R фазасында изоляция бұзылуы пайда болса, қате шығады. Сонымен, ағым трансформаторларының екінші жүйелеріндегі ағымдар дисбалансқа ұшырайды. Бұл дисбаланс реле спиралі арқылы өтуі мүмкін ағымды жасайды. Сонымен, реле иске қосылады және шамтама ағымдың автоматты алуына бағыттайтын команданы береді, қателі бөлігін системаның қалған бөлігінен бөлек қояды.

Осы қорғау жүйесінің маңызды шектеуі – ол трансформатордың магнитке құлып алу ағымына өте жауапкерші. Магнитке құлып алу ағымы реленің қате искесіне себеп болуы мүмкін. Бұл проблеманы шешу үшін, биас айырмашылық реле қолданылады. Бұл түрдегі реле өзінің спиралинен өтуі мүмкін белгіленген деңгейдегі ағымды қабылдайды, қажетті емес иске қосылуын тымып қоюға мүмкіндік береді.

Магнитке құлып алу ағымының тағы да азайтуы үшін, дизайнда басқару спирали қосылады. Басқару спирали магнитке құлып алу ағымының әсерін азайтады, сонымен реленің магнитке құлып алу ағымына байланысты қате искесінен қорғайды. Мындай конфигурацияға қолданылған релелер биас айырмашылық релелер деп аталады.

Қате сценарийі және реленің искесі

Егер екі фаза арасында, мисалы, Y және B фазалары арасында қате пайда болса, осы екі фаза арқылы қысқа шамтама ағым ағып өтеді. Бұл қате ағым трансформаторлары (CT) арқылы ағымдардың теңсіздігін біріктіреді. Сонымен, айырмашылық ағым реленің искесі арқылы өтеді, реле иске қосылады және контакттарын ачады, сонымен қателі бөлігін электр энергиялық системадан бөлек қояды.

Айырмашылық қорғау жүйесіндегі проблемалар

Айырмашылық қорғау жүйесінде, адамжан ағымдарының теріс әсерлерін азайту үшін нейтраль реостаты қолданылады. Бірақ, егер жер қатесі нейтраль нүктесіне жақын орналасқан болса, кішкентай ЭДС кішкентай қысқа шамтама ағымды жасайды, ол нейтраль арқылы өтеді. Нейтралдың жерге басқытуы ағымды тағы да азайтады. Сондықтан, релеге жеткен ағым өте аз болады. Бұл ағым реленің спиралині искете алмайды, сондықтан қате анықталмай, женераторға зиян келуі мүмкін.

Өңделген айырмашылық қорғау жүйесінің схемасы

Жоғарыда айтылған проблеманы шешу үшін, жаңартылған айырмашылық қорғау жүйесінің схемасы қалыптасқан. Бұл жаңартылған схема екі айырмашылық элементтерден тұрады: бірі - фазалық қателерге, екіншісі - жер қателеріне қарсы қорғау үшін.

Фазалық қателерге қарсы қорғау элементтері жұлдыздық конфигурацияда, реостатпен бірге байланыстырылады. Осылайша, жер қателеріне қарсы реле жұлдыздық байланысқа және нейтраль нүктесіне байланыстырылады. Сондықтан, екі фазалық қателер элементі, балансирау реостатымен бірге, жұлдыздық байланыста байланыстырылады, және жер қателеріне қарсы реле жұлдыздық байланыс пен нейтраль пилоттық зат арасына байланыстырылады. Бұл конфигурация системаға фазалық және жер қателерін тез анықтау және жауап беруге қабілетін жақсартады, сонымен айырмашылық қорғау жүйесінің жалпы ыңғайлылығын жақсартады.

Жұлдыздық байланыс симметриялы болады, ол құлып алу нүктесінен пайда болған тең ағымдар жер қателеріне қарсы реледен өтпейді. Сондықтан, бұл система ішінде, жер қателеріне қарсы реле нормалды тең ағым ауытқуларынан құтылып, жер қателерін тез анықтауға мүмкіндік береді.