Жобалык Микропроцессорлық Қорғау Шешімі Көпшікті Генераторлар үшін

1. Жалпы ерекшеліктер

Энергетикалық жүйелер болжамды параметрлерге, өлшемдерге және тезірек құрылымдарға өту кезінде, жүзеге асыру бирликтің жеңілдікпен және стабилдетілген жұмыс істеуі барлық түрлерінің ресми жүйесіне маңызды. Классикалық реле қорғау құрылғылары, ішкі жүзеге асыру бирликтің қиындықтарымен жүзеге асыру кезінде, мисалы, қараңғылық зоналары мен жеткіліксіздіктер болады. Бұл шешім, әртүрлі булактардан алынған ақпаратты және интеллектуалды алгоритмдарды біріктіріп, оларды пайдаланатын жаңа технологияны қолданып, үлкен жүзеге асыру бирликтің (мисалы, термоядро, ядерлі және гидроэлектр) жылдам, тиімді және толық қорғау жүйесін ұсынады. Оның мақсаты - қорғау қараңғылық зоналарын толығымен жою және энергетикалық активтердің қауіпсіздігін қамтамасыз ету.

2. Негізгі қиындықтар

Үлкен жүзеге асыру бирликтің жұмыс істеу кезінде бірнеше ішкі қиындықтары болады:

• ​Статорлық витоктардың қиындықтары: Фазалар арасындағы қысқа сымдар, витоктар арасындағы қысқа сымдар және жерге қосылу. Витоктар арасындағы қысқа сымдар, бастапқы қысқа сым токтары төмен болғандықтан, қосымша қараңғылық зоналарына байланысты, қолданыстағы трансверсалды дифференциалды қорғау арқылы анықтау қиын болады.
• ​Роторлық цепьлердің қиындықтары: Екі нүктедегі жерге қосылу, екі нүктедегі жерге қосылу және қозғалтқыш цептиң ачылған немесе қысқа сымдары. Бір нүктедегі жерге қосылу ұзақ уақыт бойы жұмыс істей алады, бірақ оның қатарында екі нүктедегі жерге қосылу магниттік асимметрия және қатарлы құрылғының қатаң тереңдетілген тербелістерін пайда каратын болады.
• ​Аномалды жұмыс режимдері: Теріс қуат, қозғалтқыштың жоғалуы, қозғалтқыштың артықшылығы, қосымша напряжение және дауыс қиындықтары. Бұл режимдер, мезгілдік қиындықтар емес, бірақ олар жүзеге асыру бирликтің немесе жүйенің стабилдігіне зиян келтіре алады.

3. Толық шешім

Біздің микропроцессорлық қорғау шешіміміз деңгейлі-тармақталған архитектуралық қолданылады. Негізгі қорғау релесі қатаң аппараттық өңдеу платформасын және дамыған қорғау алгоритмдарын біріктіреді, төмендегідей:

3.1 Статорлық витоктар арасындағы қысқа сымдар үшін: Көптеген критерийлерді біріктірген қорғау

Бұл шешім, бір фазадағы витоктар арасындағы қысқа сымдарға қолданыстағы трансверсалды дифференциалды қорғаудың жеткіліксіздігін шешу үшін, көптеген критерийлерді біріктірген қарар алған алгоритмді қолданады, бұл анықтау қадірі мен жеткіліктілікті өте арттырады.

• ​Техникалық принциптер:
• Теріс тәртібдегі қуат бағыты критерийі: Жүзеге асыру бирликтің ақырғы нүктесіндегі теріс тәртібдегі ток және напряжение үшін өлшемдер жүргізіледі, теріс тәртібдегі қуат бағытын есептеу үшін. Ішкі асимметриялы қиындықтар (мисалы, витоктар арасындағы қысқа сымдар) теріс тәртібдегі бастапқы басқарылған, қуат бағыты жүзеге асыру бирликтен жүйеге қарай өтеді, ол ішкі қиындықтарды тəсілді түрде анықтауға мүмкіндік береді.
• Үшінші гармоникалық напряжение өзгерістері критерийі: Нейтраль және ақырғы нүктедегі үшінші гармоникалық напряжениелердің амплитудасының қатынасы мен фаза айырмашылығын басқару. Витоктар арасындағы қысқа сымдар үшінші гармоникалық напряжение өзгерістеріне өте жақсы жауап береді.
• Нейтраль нүктесінің өзгеруі критерийі: Денсаулықты жақсарту үшін көмекші фактор ретінде қолданылады.
• ​Инновациялық артықшылықтар:
• Жоғары жеткіліктілік: 0,5% дейінгі төмен витоктар арасындағы қысқа сымдарды анықтауға қабілетті.
• Жылдам іске қосылу: Толық іске қосылу уақыты 20 мс-тан төмен, қиындық нәтижесінде жүзеге асыру бирликтің қысқа сымдарын өте шектейді.
• Жоғары релеванттілік: Көптеген критерийлер бір-бірімен байланысқа қосылатын немесе параллельденіп, қате іске қосылуын және жұмыс істеуге қатысуын басқылап, қорғау қатысуын қамтамасыз етеді.
• ​Денсаулық қауіпсіздігі: 500МВт угольный генераторда қолданыла отырып, шешім витоктар арасындағы қысқа сымдарды 98% қадірімен анықтады, нәтижесінде қиындықтардың қысқа сымдарынан туындайтын ішкі қиындықтарды тезірек анықтауға мүмкіндік береді.

3.2 100% статорлық жерге қосылу қиындықтары үшін: Екі технологияны біріктіру

Классикалық нөлдік тәртібдегі напряжение қорғау, нейтраль нүктесі аймағында қараңғылық зоналарын көрсетеді. Бұл шешім, әріптестік нүктеден ақырғы нүктеге дейін 100% қорғау аумағын ұсыну үшін екі дамыған технологияны біріктіреді.

• ​Техникалық принциптер:
• Әріптестік аймақ (85-95%): Үшінші гармоникалық напряжение қатынасы әдісін қолданып, статорлық витоктардың көптеген бөлігін нейтраль нүктесінен ақырғы нүктеге дейін қорғайды.
• Қараңғылық зоналарды компенсациялау (нейтраль нүктесі аймағында, 5-15%): Электрондық статорлық жерге қосылу қорғау қолданылады. Роторлық цепке қисық дауысты (20Гц немесе 12,5Гц) напряжение сигналы енгізіледі, енгізілген токтардың өзгерістері басқарылады, изоляция құны және қиындық нүктесін тезірек анықтау үшін, нейтраль нүктесі аймағындағы қараңғылық зоналарын толығымен жою үшін.
• ​Инновациялық артықшылықтар:
• 100% қамтылу: Қараңғылық зоналары жоқ, статорлық витоктарды толығымен қорғау қамтамасыз етеді.
• Тезірек анықтау: Жерге қосылу қиындықтарын тезірек анықтау үшін, қиындық нүктесін тезірек анықтауға мүмкіндік береді.
• ​Денсаулық қауіпсіздігі: Ядерлі электростанцияда, шешім нейтраль нүктесінен ғана 3%-та жерге қосылу қиындығын табып, 1%-ден төмен қате мен, пландаған техникалық қызмет етістіктерін жүргізу үшін, пландағанда қолданылады.

3.3 Роторлық цеп үшін: Динамикалық басқару және ескерту

Роторлық цептің қиындықтары, әсіресе ачылған айналу диодтары, көптеген жасырын қиындықтар. Бұл шешім, қиындықтың орын алғаннан кейінгі қорғаудан қиындықтың алдындағы ескертуге өту арқылы реалдық уақытта басқару қолданылады.

• ​Техникалық принциптер:
• Слайдерлерде жоғары дауысты ток трансформаторлары (CT) немесе арналған басқару модулдері реалдық уақытта қозғалтқыш ток графигін табу үшін қолданылады.
• Ішкі алгоритмдер, токтың гармоникалық талдауын (FFT) үшін қолданылады.
• Ачылған айналу диодтары, қозғалтқыш ток графигінің өте қатты өзгеруіне себеп болады, әсіресе характеристикалық гармоникаларды (мисалы, бесінші гармоника) өсуіне.
• ​Инновациялық артықшылықтар:
• Ескерту: Гармоникалық мазмұндардың шекараларынан асқанға (мисалы, бесінші гармоника 8%-дан асқанда) қолданылатын ескертмелер, қиындық орын алғанда қозғалтқыш диодтарын басқару үшін қолданылады.
• Өсу туралы қорғау: Уақытша ескертмелер, қозғалтқыш токтың жоғалуынан және ротордың қысылуынан туындайтын қиындықтарды алдын алу үшін қолданылады.
• Прогноздық басқару: Прогноздық басқару үшін маңызды деректерді ұсынады.

4. Жалпы ерекшеліктер және мәні

Бұл микропроцессорлық қорғау шешімі, қолданыстағы жүзеге асыру бирликтің қорғау қиындықтарын шешу үшін, жаңа сезімді технология, сигналды өңдеу алгоритмдері және көптеген критерийлерді біріктірген интеллектуалды қарар алған алгоритмдерді қолданылады:

• Қорғау қараңғылық зоналарын жою, статорлық витоктар арасындағы қысқа сымдар және жерге қосылу қиындықтары үшін 100% қамтылу қамтамасыз етеді.
• Қиындықтың орын алғаннан кейінгі қорғауды қиындықтың алдындағы ескертуге өту, динамикалық ротор басқару арқылы қиындықтарды алдын алу үшін қолданылады.
• Нақты практикалық қолданыстар арқылы, шешім үлкен және өте үлкен жүзеге асыру бирликтің (500МВт және одан жоғары) қауіпсіздік талаптарына сәйкес, жоғары қадірі, жылдам іске қосылу және релеванттілік қамтамасыз етеді.