פתרון הגנה כולל מבוסס מיקרו מעבד עבור גנרטורים גדולים
- סקירה כללית
עם מערכות החשמל מתפתחות לעבר פרמטרים גבוהים יותר, קיבולת גדולה יותר ומבני רשת מורכבים יותר, הפעולה הבטוחה והיציבה של יחידות ייצור היא קריטית לאמינות הכללית של הרשת. מכשירי הגנה תקינים נתקלים באתגרים כמו אזורים עיוורים ורגישות בלתי מספקת כאשר מטפלים באגפים פנימיים מורכבים של גנרטורים. הפתרון הזה מנצל טכנולוגיית הגנה מבוססת מיקרו-מעבדים, שמקבל מידע רב-מקור ואלגוריתמים חכמים כדי לספק מערכת הגנה מהירה, אמינה וכללית עבור גנרטורים גדולים (לדוגמה, יחידות תרמיות, גרעיניים ומימיות). הוא מכוון להיפטר לחלוטין מאזורים עיוורים להגנה ולשפר את האבטחה של הנכסים לייצור חשמל.
- אתגרים מרכזיים
גנרטורים גדולים נחשפים לאיומים מרובים של תקלות פנימיות במהלך הפעילות, כולל:
- תקלות סטטור: קצר בין פאזה לפאזה, קצר בין הסיבים ותקלה לקרקע. תקלות בין הסיבים במיוחד מציגות זרמים ראשוניים נמוכים של תקלות, מה שהופך אותן לקשות לגילוי באמצעות הגנה דיפרנציאלית צולבת עקב אזורים עיוורים מובנים.
- תקלות בסבך הרוטור: תקלת קרקע בנקודה אחת, תקלת קרקע בשתי נקודות ופתיחה או קצר בסבך ההשראה. אם כי תקלת קרקע בנקודה אחת מאפשרת המשך פעולה, התקדמות שלה לתקלת קרקע בשתי נקודות יכולה לגרום לאסימטריה מגנטית ורעידות קשות של היחידה.
- תנאים הפעלה חריגים: כוח הפוך, אובדן השראה, יתר השראה, מתח גבוה וחריגויות בתדר. למרות שאלו אינם תקלות מיידיים, התנאים הללו יכולים להזיק באופן קשה לגנרטור או לסכן את יציבות הרשת.
- פתרון מפורט
הפתרון שלנו להגנה מבוססת מיקרו-מעבדים אומץ ארכיטקטורה מפוצלת בהיררכיה. הממסר הגנתי העיקרי משלב פלטפורמת עיבוד חומרה חזקה עם אלגוריתמי הגנה בשלבי, כפי שמפורט להלן:
3.1 עבור תקלות קצר בין הסיבים בסטטור: הגנה מרובת קריטריונים
כדי להתמודד עם הלא-רגישות של ההגנה הדיפרנציאלית הצולבת לתקלות קצר בין הסיבים באותה פאזה, הפתרון הזה משתמש באלגוריתם החלטה משולב מרוב קריטריונים, מה שמשפר באופן משמעותי את הרגישה והאמינות של גילוי.
- :
- קריטריון כיוון הכוח השלילי: מוניטור על הזרם והמתח השליליים בנקודות הגנרטור לחישוב כיוון הכוח השלילי. תקלות לא סימטריות פנימיות (לדוגמה, קצר בין הסיבים) יוצרות מקור שלילי, עם כיוון כוח הזורם מהגנרטור למערכת, מאפשרת גילוי מדויק של תקלות פנימיות.
- קריטריון שינוי מתח הרמוני השלישי: מעקב אחר יחס האמפליטודה והפרש הפאזה בין מתח הרמוני השלישי בנקודה נייטרלית למתח בנקודות הגנרטור. תקלות קצר בין הסיבים מפריעות להתפלגות הטבעית של מתח הרמוני השלישי, לקריטריון זה יש רגישות גבוהה מאוד.
- קריטריון מתח נקודת נייטרלית: משמש כהצמדה לשיפור האמינות.
- יתרונות ביצועיים:
- רגישות גבוהה: מסוגל לגילוי תקלות קצר בין הסיבים קטנות עד 0.5%.
- פעולת מהירה: זמן פעולה מלא מתחת ל-20 מילישניות, המגביל באופן משמעותי את הנזק מהתקלה.
- אמינות גבוהה: קריטריונים מרובים מתבצעים באופן מקביל או מצטלבים למנוע פעולות שגויות ולאפשר פעולה בטוחה.
- מקרה לדוגמה: לאחר יישום בגנרטור פחם בגודל 500MW, הפתרון השיג רגישות של 98% לגילוי תקלות קצר בין הסיבים, והצליח למנוע תאונות שריפה גדולות שנגרמו מפגמים קטנים בבודד.
3.2 עבור הגנה של 100% על תקלות קרקע סטטור: מיזוג טכנולוגיות כפול
ההגנה המבוססת על מתח אפס-סדרה תקנית מציגה אזורים עיוורים ליד הנקודה הניטרלית. הפתרון הזה משלב שתי טכנולוגיות בשלבי כדי להשיג כיסוי הגנה של 100% מהנקודות ועד לנקודה הניטרלית.
- tắcונות טכניות:
- אזור קונבנציונלי (85–95%): משתמש בשיטה של יחס מתח הרמוני השלישי להגנה על רוב הסבך הסטטור מהנקודה הניטרלית לנקודות.
- פיצוי אזור עיוור (ליד נקודה ניטרלית, 5–15%): משתמש בהגנה על תקלות קרקע סטטור מבוססת הזרקה. אות מתח נמוך-תדר (20Hz או 12.5Hz) מוזרק לתוך סבך הרוטור, ושינויים בהזרקת הזרם נמדדים כדי לחשב בצורה מדויקת את 저ومة ההבודד ואת מיקום התקלה, ומסלק לחלוטין את האזורים העיוורים ליד הנקודה הניטרלית.
- יתרונות ביצועיים:
- כיסוי של 100%: ללא אזורים עיוורים, מבטיח הגנה מלאה לסבך הסטטור.
- מיקוד מדויק: מיקוד מדויק של מיקומי תקלות קרקע允续翻译，请提供完整的原文内容。看起来原文内容在最后部分被截断了。请提供完整的内容以便我能够准确地进行翻译。
