Soluzzjoni Kompluta ta' Protezzjoni bsiebta fuq il-Mikroproċessur għal Ġeneraturi Kbiri
- Skiza
Iżdaqq il-bilħan tal-sistemi tal-enerġija għal parametri aqra, kapajjet akbar, u strutturi tal-grig morekki, l-operazzjoni sigura u stabili tal-unitajiet ta' ġenerazzjoni hija essenzjali għall-affidabilità kompletta tal-grig. L-apparat tradizzjonali tal-protezzjoni ta' relè jaffronta sfide bħal zoni miskuna u sensitività mhux suffiċjenti meta taffronta erori interni komplikati tal-ġeneratori. Din is-soluzzjoni tipperfeziona mill-teknoloġija tal-protezzjoni bazejata fuq mikroproċessori, li tintegra informazzjoni multi-sors u algoritmi intelliġenti biex tgħaddi sustem tal-protezzjoni veloċi, affidabili, u komprensivi għal ġeneratori akbar (pereżempju, unitajiet termike, nucleari, u idroelettrika). Il-mixja hija li tiċċansella kumplutament is-sitwazzjonijiet mhux protetti u tassegura s-sigurtà tal-assettijiet tal-ġenerazzjoni.
- Sfidi Kerniċi
Il-ġeneratori akbar jaffrontaw minni min qasr tal-periċoli tal-erori interni waqt it-tifla, inkluż:
- Erori fil-Windings tal-Stator: Short circuits bejn fasi, short circuits bejn spira, u erori fil-terra. Speċjalment, il-short circuits bejn spira jipproduċu kurrenti tal-eror inizjali żgħar, li jiġu diffiċli biex jiġu rilevati mill-protezzjoni differenzjali transverzali tradizzjonali għall-zoni miskuna inerenti tagħha.
- Erori fil-Kirka tal-Rotor: Erori fil-terra singoli, erori fil-terra doppji, u kirka aperti jew short circuits fil-kirka tal-esitazzjoni. Anki fit-tifla li l-eror fil-terra singoli jista' jpermetti l-operazzjoni magħmula, l-evoluzzjoni tiegħu għal eror fil-terra doppji tista' tipproduċi asimmetrija magnetika u vibrazzjoni severa tal-unità.
- Kondizzjonijiet Operattivi Abnormali: Potenza reversa, perdita tal-esitazzjoni, sovrasesitazzjoni, sovravoltagg, u anomali tal-frekwenza. Anki ma jiġux erori instantanji, dawn il-kondizzjonijiet jistgħu jidderbu serjusement il-ġenerator jew jittneħħu s-stabilità tal-grig.
- Soluzzjoni Dettagljata
Is-soluzzjoni ta' protezzjoni bazejata fuq mikroproċessori tagħna adotta struttura distributa jerarkika. Il-relè tal-protezzjoni kemmuna jintegra platforma robusta ta' elaborazzjoni hardwar u algoritmi maduri ta' protezzjoni, kif dettaglat hawn taħt:
3.1 Għal il-Short Circuits bejn Spira tal-Stator: Protezzjoni Komposta Multi-Kriterji
Biex taffronta l-insensibilità tal-protezzjoni differenzjali transverzali tradizzjonali għal il-short circuits bejn spira fil-fisem stess, din is-soluzzjoni tuża algoritmu ta' deċiżjoni tal-fusjoni multi-kriterji, li jgħadi b'sensibilità u affidabilità rilevanti.
- Prinċipji Tekniki:
- Kriterju tal-Direzzjoni tal-Potenza tal-Sekwenza Negattiva: Jmonitorja l-kurrenti u l-voltaggi tal-sekwenza negattiva fl-terminals tal-ġenerator biex jikkalkula l-direzzjoni tal-potenza tal-sekwenza negattiva. L-erori interni asimmetri (pereżempju, short circuits bejn spira) jipprodusiv sorgent tal-sekwenza negattiva, kun potenza direzza mill-ġenerator għas-sistema, li tpermetti rilevazzjoni assoluta tal-eror intern.
- Kriterju tal-Variazzjoni tal-Voltagg tal-Terza Armonika: Jsegwi l-rapport amplitudinal u l-differenza fiżika bejn l-voltaggi tal-terza armonika neutrali u terminali. Il-short circuits bejn spira jdisruppa l-pattron ta' distribuzzjoni inherent tal-voltaggi tal-terza armonika, għal li dan il-kriterju huwa verament sensitiv.
- Kriterju tal-Voltagg tal-Displaċament tal-Punt Neutrali: Jservi kme żvilupp awiljar biex jaqbil l-affidabilità.
- Vantaggi tal-Performanża:
- Sensibilità Alta: Tista' tirileva short circuits bejn spira qasra sa 0.5%.
- Operazzjoni Veloci: Tempi totali operattivi ta' inqas mill-20 ms, li jiġu limitati serjusement il-danni tal-eror.
- Affidabilità Alta: Kriterji multi interlokkjaw jew operat paralleli biex iġboru maloperazzjoni u jivitanu l-mankanza ta' operazzjoni.
- : Wara l-implementazzjoni f'ġenerator tal-anġlu karboni ta' 500MW, is-soluzzjoni raggiunget sensibilità ta' 98% fir-rilevazzjoni tal-short circuits bejn spira, prevenendu x-xhurbut kbir minnu causati min-defetti minori tal-isolazzjoni.
3.2 Għal il-Protezzjoni tal-100% tal-Eror fil-Terra tal-Stator: Fusjoni ta' Teknoloġiji Dwieġeġa
Il-protezzjoni tal-voltagg tal-zero sekwenza fundamentali tradizzjonali tippresenta zoni miskuna bl-inqas tal-punt neutrali. Din is-soluzzjoni tikkombina teknoloġiji dwieġeġa maduri biex timplimenta kovriġ 100% tal-protezzjoni mid-terminals sal-punt neutrali.
- Prinċipji Tekniki:
- Zona Konvenzjonali (85–95%): Tuża l-metodu tal-rapport tal-voltagg tal-terza armonika biex ipproteġi l-aqdar parti tal-winding tal-stator mis-punt neutrali għad-terminals.
- Kompensazzjoni tal-Zona Miskuna (Bl-inqas tal-Punt Neutrali, 5–15%): Tuża l-protezzjoni tal-eror fil-terra tal-stator b'injezzjoni. Signal tal-voltagg ta' frekwenza bassa (20Hz jew 12.5Hz) jiġi injezzjat fil-kirka tal-rotor, u tvarjazzjonijiet fil-kurrent tal-injezzjoni jiġu monitorati biex jikkalkulu l-resistanza tal-isolazzjoni u l-lokalità tal-eror, eliminandu kumplutament iz-zoni miskuna bl-inqas tal-punt neutrali.
- Vantaggi tal-Performanża:
- Kovriġ 100%: L-ebda zona miskuna, assigurandu l-protezzjoni kompleta tal-winding tal-stator.
- Lokalizzazzjoni Preċisa: Jidentifikaw lokali esatti tal-eror fil-terra għal manutenzjoni mirata.
- : Fl-impiantu tal-enerġija nukleare, is-soluzzjoni riusset tas-silġa l-eror fil-terra bl-inqas ta' 3% mill-punt neutrali, kun errur ta' inqas mill-1%, permeta manutenzjoni pianifikata u avvitando l-interruzjonijiet mpianifikati.
3.3 Għal il-Salute tal-Kirka tal-Rotor: Monitoraġġ Dinamiku u Avviż Prekku
L-erori fil-kirka tal-rotor, speċjalment diodi rotanti aperti, huma periċoli komuni skonduti. Din is-soluzzjoni tiftaħ minn "protezzjoni post-eror" għal "avviż pre-eror" permezz tal-monitoraġġ real-time.
- Prinċipji Tekniki:
- Transformatori tal-kurrent (CTs) ta' frekwenza alta jew moduli monitoraġġ dediċati installati fis-ring tal-slipp ikkoleġġu formi tal-kurrent tal-esitazzjoni real-time.
- L-algoritmi interni jagħmlu analisi armonika FFT (Fast Fourier Transform) tal-kurrent.
- IDiodi rotanti aperti jiġu kawżati disorti gravi tal-forma tal-kurrent tal-esitazzjoni, inkrementandu konsiderabilment l-armoniki karatteristiċi (pereżempju, il-quinta armonika).
- Vantaggi tal-Performanża:
- Avviż Prekku: Jidħelu avviżi bsedut fuq l-kontenut armoniku li jiġi superat (pereżempju, quinta armonika supera l-8%), imbligandu kontrolli manutenzjonali fuq il-ponte tal-rettifika rotanti qabel li jiġu kawżati l-erori.
- Prevenzjoni tal-Evoluzzjoni: L-avviżi tempestivi jiġboru l-akkażjoni ta' x-xhurbut tal-isolazzjoni minn pirda tal-kurrent tal-esitazzjoni u sovrasketta tal-rotor.
- Manutenzjoni bseduta fuq il-Kondizzjoni: Jipprovdi data kritika għal manutenzjoni predittiva.
- Riassumu u Valur
Din is-soluzzjoni ta' protezzjoni bazejata fuq mikroproċessori tintegra teknoloġija avviżata tal-sensing, algoritmi ta' elaborazzjoni tal-sinyali, u deċiżjoni intelligenti multi-kriterji biex taffronta l-ispicci tradizzjonali tal-protezzjoni tal-ġeneratori:
- Tiċċansella l-zoni miskuna tal-protezzjoni, raggiungendu kovriġ 100% għal il-short circuits bejn spira u l-erori fil-terra tal-stator.
- Ttrasforma l-protezzjoni post-eror għal avviż pre-eror, prevenendu effiċientement l-erori permezz tal-monitoraġġ dinamiku tal-rotor.
- Validata permezz ta' kasijiet reali, is-soluzzjoni tippresenta sensitività, veloċità, u affidabilitàalta, satiskaqs il-requisiti ta' sigurtà tal-ġeneratori akbar u mega (500MW u ukoll).
