Kompleta Protektado Bazita sur Mikroprocesoro por Grandaj Generiloj

1. Superrigardo

Kun elektra sistemoj evoluas al pli altaj parametroj, pli granda kapacito kaj pli kompleksaj retostrukturoj, la sekura kaj stabila operacio de generiloj estas esenca por la tutreta fidindeco. Tradiciaj protektadevicoj konfrontas defiojn, kiel blindaj zonoj kaj malplena senchiveco dum traktado de kompleksaj internaj generatoraj eraroj. Ĉi tiu solvo uzas progresan mikroprocesorecan protekteknologion, integriĝante multfontan informon kaj inteligentajn algoritmojn por provizi rapidan, fidindan kaj kompletan protektsistemon por grandaj generatoroj (ekz., termika, nuklea kaj hidraulika unuoj). Ĝi celas tute forigi protektblindajn zonojn kaj sekurigi la aktivojn de energiproduktado.

2. Ĉefaj Defioj

Grandaj generatoroj konfrontas plurajn internajn eraroriskojn dum operacio, inkluzive:

• ​Statora Bobeno Eraroj: Interfazaj mallongcirkvitadoj, interturnaj mallongcirkvitadoj, kaj terkurtoj. Specife, interturnaj mallongcirkvitadoj montras malaltan iniciatan erarcurenton, kiun estas malfacile detektata per tradicia transversa diferenciala protekto pro enheraj blindaj zonoj.
• ​Rotorcircuitaj Eraroj: Unupunkta terkurto, dupunkta terkurto, kaj malfermigo aŭ mallongcirkvitado en la eksitcircuit. Kiel unupunkta terkurto povas ekesti daŭriga operacio, ĝia progreso al dupunkta terkurto povas kaŭzi magnetan asimetrian kaj severan unitrason.
• ​Normalestaraj Malbonstatoj: Reversa potenco, eksiperdo, super-eksigo, super-voltago, kaj frekvencmalregularaĵoj. Kvankam ne instanta eraro, ĉi tiuj kondiĉoj povas severe damaĝi la generatoron aŭ minaci retecan stabilecon.

3. Deta Solvo

Nia mikroprocesoreca protektsolvo adoptas hierarkian distribuitan arkitектуру. Центральна реле-заштита интегрира мочну хардверску платформу са зрелом заштитним алгоритмима, како је детаљно наведено испод:

3.1 За међувитичке краткице статора: заштита са више критеријума

У циљу решавања неосетљивости традиционалне поперечне диференцијалне заштите на међувитичке краткице у истој фази, ово решење користи алгоритам за донешење одлуке базиран на фузији више критеријума, што значајно побољшава надежност и осетљивост детекције.

• ​Технички принципи:
• Критеријум у правцу негативног секвенцног снага: Праће негативни секвенцни стрuja и напон на терминалним точкама генератора ради израчунавања правца негативног секвенцног снага. Унутрашњи асиметрични грешке (на пример, међувитичке краткице) генеришу извор негативног секвенцног снага, са правцем снаге који тече од генератора ка систему, омогућавајући прецизну детекцију унутрашњих грешака.
• Критеријум варијације трећег хармонијског напона: Прати односа амплитуда и разлику у фази између трећег хармонијског напона на нейтралној тачки и терминалу. Међувитичке краткице прекидaju природни расподела образец третог хармонијског напона, на шта је овај критеријум високо осетљив.
• Критеријум промене напона на нейтралној тачки: Служи као помоћно подупрте да би се побољшао надежност.
• ​Преимущества перформанса:
• Висока осетљивост: Способан да детектује малих међувитичких краткица до 0,5%.
• Брза операција: Потпуни временски интервал рада испод 20 милисекунди, значајно ограничавајући оштећење грешке.
• Висока надежност: Више критеријума раде узастопно или паралелно да спрече лажне активације и избегне недостатак функционисања.
• ​Случајеви студија: Након имплементације на 500МВ коксовом генератору, решење је постигло 98% осетљивост у детектовању међувитичких краткица, успешно спрећући велике опале акције каузирани мањим изолационим дефектима.

3.2 За 100% земљиште статора заштита: двострука технологија фузија позиционирања

Традиционална основна нулта-секвенцна напонска заштита показује слепе зоне близу нейтралне тачке. Ово решење комбинује две зреле технологии да постигне 100% покривеност заштите од терминала до нейтралне тачке.

• ​Технички принципи:
• Стандардна зона (85-95%): Користи метод односа трећег хармонијског напона да заштити већину статорске бобене од нейтралне тачке ка терминалу.
• Компензација слепе зоне (близу нейтралне тачке, 5-15%): Користи инјекцију-базирану земљишту статора заштиту. Низкочестотни (20Hz или 12.5Hz) напонски сигнал се инјектује у роторски циклус, и промене у инјекцији стрuja се прате да би се прецизно израчунао отпор изолације и локација грешке, потпуно елиминисујући слепе зоне близу нейтралне тачке.
• ​Преимущества перформанса:
• 100% покривеност: Без слепих зона, осигуривајући повну заштиту статорске бобене.
• Прецизна локализација: Прецизно локализује локације земљиште грешке за циљану одржавању.
• ​Случајеви студија: На једној нуклеарној електростанци, решење је успешно локализовало земљиште грешку само 3% од нейтралне тачке, са мање од 1% грешке, омогућавајући плановану одржавању и избегавање непланованих искочења.

3.3 За здравље роторског циклуса: динамичко мониторинг и рана упозорења

Грешке у роторском циклусу, посебно отворени ротирајући диоди, су честе скривене опасности. Ово решење прелази од "после грешке заштита" до "пре грешке упозорења" кроз реално време мониторинг.

• ​Технички принципи:
• Високочестотни стрuja трансформатори (CTs) или посебни модули за мониторинг инсталоване на клизним прстенима колектирају реално време екситација стрuja формата.
• Уградени алгоритми обављају брзу Фуријеову трансформацију (FFT) хармонијску анализу на стрuja.
• Отворени ротирајући диоди причинују сеvere искривљење екситација стрuja формата, значајно повећавајући карактеристичне хармоније (на пример, пети хармониј).
• ​Преимущества перформанса:
• Рана упозорења: Извештавање на основу садржаја хармонија премашило границе (на пример, пети хармониј пре 8%), подстичући провере одржавања на ротирајући правоугаони мост пре него што се десе грешке.
• Превенција ескалације: Тимелни упозорења спрећу негативне догађаје као што су оштећења изолације због губитка екситација стрuja и прегревања ротора.
• Одржавање на основу стања: Праћење критичних података за предиктивно одржавање.

4. Сажетак и вредност

Ово микропроцесорско решење заштите интегрише напредну сензорску технологију, алгоритме обраде сигнала и вишеструку интелигентну одлуку да реши традиционалне болне тачке у заштити генератора:

• Елиминише слепе зоне заштите, постижејући 100% покривеност за међувитичке краткице и земљиште грешке статора.
• Трансформише после-грешке заштиту у пре-грешке упозорења, ефективно спрећући грешке кроз динамички мониторинг ротора.
• Потврђено реалним случајевима, решење нуди високу осетљивост, брзину и надежност, задовољавајући безбедносне захтеве за велике и великог капацитета генераторе (500МВ и више).