Katta generatorlar uchun toliq mikroprotsessor asosidagi himoya yechimi

1. Umumiy ma'lumot

Elektr tarmoqlarining parametrlari, qobiliyatlari va tuzilishi o'zaro murakkablashishda, elektr stansiyalarning xavfsiz va muvaffaqiyatli ishlashi jami tarmoqning ishonchligiga ahamiyatli. Aniqroq ichki generator xato-hollari bilan ishlashda, aniqroq harakat qiladigan traditsion qo'shimcha qurilmalar orzulaydigan kuchli joylar va yetarli ifodalanmasligi sabablanadi. Bu yechim ilmiy mikroprotsessor asosidagi himoya texnologiyasidan foydalanib, bir nechta manbalardan kelgan ma'lumotlarni va aqlli algoritmlarni birlashtiradi, shunda katta generatorlar (masalan, termal, atom va gidroelektrik birliklari) uchun tez, ishonchli va to'liq himoya tizimi taqdim etadi. Bu, himoya bo'sh joylarini butunlay bekor qilish va elektr tasarruf qilish resurslarining xavfsizligini ta'minlashni nazarovga oladi.

2. Asosiy Chalinishlar

Katta generatorlar ishlash jarayonida bir nechta ichki xato-hollarga ega bo'lishi mumkin, ular o'z ichiga oladi:

• ​Stator spiral xatosi: fazalar orasidagi qisqa muntazam, spirallar orasidagi qisqa muntazam va yer bilan bog'liq xatoliklar. Spirallar orasidagi qisqa muntazam xususan, boshlang'ich xato araligining kamligi sababli, traditsion transversal farq hisobga olinmaydi.
• ​Rotor markazi xatosi: bitta nuqtada yer bilan bog'liq xatolik, ikkita nuqtada yer bilan bog'liq xatolik va voqealar markazidagi ochiq yoki qisqa muntazamlar. Bitta nuqtada yer bilan bog'liq xatolik, davom ettirish imkoniyatini berishi mumkin, lekin uning ikkita nuqtada yer bilan bog'liq xatolikka aylanishi, magnit simmetriyasini buzishi va katta zavoddagi titrebishga olib keli shi.
• ​Anormal ish rejimlari: teskari quvvat, voqealar markazidagi yo'qolish, yuqori voqealar, yuqori voltaj va frekvensiya anomaliyalari. Bu, tez-tez bo'lmaganda, bu holatlar generatorni yoki tarmoqning ishonchligiga zarar yetkazishi mumkin.

3. Batafsil Yechim

Mikroprotsessor asosidagi himoya yechimimiz hierarxik tarzda tarqatilgan. Asosiy himoya qo'shimchasi, ishonchli hardware ishlab chiqarish platformasi va rivojlangan himoya algoritmlari bilan birlashtirilgan, quyidagicha:

3.1 Stator inter-turn qisqa muntazam uchun: ko'plab kriteriyalardan iborat kompleks himoya

Traditsion transversal farq hisobga olinmaydigan inter-turn qisqa muntazamga erishish uchun, bu yechim ko'plab kriteriyalarni birlashtiradigan qaror aluvchi algoritmdan foydalanadi, bu esa aniqlashni ishonchli va sezgir qilib oshiradi.

• ​Texnik prinsiplar:
• Salbiy tartibdagi quvvat yo'nalishi kriteriyi: Generator terminalida salbiy tartibdagi oqim va voltajni kuzatish orqali, salbiy tartibdagi quvvat yo'nalishini hisoblash. Ichki asimetrik xatolar (masalan, inter-turn qisqa muntazam) salbiy tartibdagi manbadan, generatordan tizimga oqim yo'qotishga olib keli shi, bu esa aniq ichki xato aniqlashini ta'minlaydi.
• Uchinchi garmonik voltaj o'zgarishi kriteriyi: Neutral va terminal uchinchi garmonik voltajlar orasidagi amplituda nisbatini va fazaviy farqlarni kuzatish. Inter-turn qisqa muntazam uchinchi garmonik voltajlarning tabiiy taqsimlanishini buzadi, bu kriteriya uni juda sezgir qiladi.
• Neutral nuqta siljish voltaj kriteriyi: Ishtonchlikni oshirish uchun yordamchi usul sifatida ishlatiladi.
• ​Ishonchli qobiliyatlar:
• Yuqori sezgirlik: 0.5% gacha inter-turn qisqa muntazamni aniqlash imkoniyati.
• Tez ish: To'liq ish vaqti 20 ms dan kam, bu esa xato zararini cheklashga olib keli shi.
• Yuqori ishtonchlik: Ko'plab kriteriyalar paralleldan yoki ulangan holda ishlaydi, bu esa noto'g'ri ishni oldini olish va ishlamaslikni oldini olishga olib keli shi.
• ​Misol: 500MW rangliq generatorida amalga oshirilganda, bu yechim 98% sezgirlik bilan inter-turn qisqa muntazamni aniqlashga erishdi, bu esa kichik isolatsiya defektlari tufayli bo'lgan katta yakiqish xavflarini muvaffaqiyatli oldini olishga olib keli shi.

3.2 100% stator yer bilan bog'liq xato himoyasi: ikki texnologiyadan iborat joylashuv

Traditsion asosiy nol-tartibli voltaj himoyasi neutral nuqtaga yaqin joylarda kuchli joylarga ega. Bu yechim ikkita rivojlangan texnologiyalarni birlashtiradi, bu esa terminaldan neutral nuqtagacha 100% himoya qoplamasini ta'minlaydi.

• ​Texnik prinsiplar:
• Qonuniy mintaqa (85-95%): Uchinchi garmonik voltaj nisbat usulidan foydalanadi, bu esa stator spiralning eng yaxshi qismidan terminalga qadar himoya qiladi.
• Kuchli joy kompensatsiyasi (neutral nuqtaga yaqin, 5-15%): Injektiv stator yer bilan bog'liq xato himoyasidan foydalanadi. Past frekvenciya (20Hz yoki 12.5Hz) voltaj signali rotor markaziga injektsiya qilinadi va injeksiya oqimining o'zgarishlari kuzatiladi, bu esa izolyatsiya omillari va xato joyini aniq hisoblashga imkon beradi, bu esa neutral nuqtaga yaqin joylardagi kuchli joylarni butunlay bekor qiladi.
• ​Ishonchli qobiliyatlar:
• 100% qoplash: Kuchli joylar yo'q, bu esa to'liq stator spiral himoyasini ta'minlaydi.
• Aniq joylashuv: Yer bilan bog'liq xato joyini aniq belgilaydi, bu esa maxsus remont uchun imkoniyat beradi.
• ​Misol: Atom elektr stansiyasida, bu yechim faqat 3% neutral nuqtaga yaqin yer bilan bog'liq xatoni aniq belgilaydi, 1% dan kam xato bilan, bu esa rejalashtirilgan remontni ta'minlaydi va rejalashtirmagan to'xtatishni oldini olishga olib keli shi.

3.3 Rotor markazi sog'lig'i uchun: dinamik monitoring va oldindan ogohlantirish

Rotor markazi xatoliklari, ayniqsa ochiq aylanma diodlar, umumiy yomon holatlar. Bu yechim real vaqtda monitoring orqali "xato keyin himoya"dan "xato oldindan ogohlantirishga" o'tadi.

• ​Texnik prinsiplar:
• Aylanma kollektorlarida o'rnatilgan yuqori frekventsiyali oqim transformatorlari (CT) yoki maxsus monitoring modullari haqiqiy vaqt oqim formasini to'plash.
• Ishoralangan algoritmlar oqim uchun Tez Fourier Transform (FFT) garmonik tahlilini amalga oshiradi.
• Ochiq aylanma diodlar oqim formasini kuchli ravishda inkorratsiya qiladi, bu esa xarakterli garmoniklarni (masalan, beshinchi garmonika) kuchli oshiradi.
• ​Ishonchli qobiliyatlar:
• Oldindan ogohlantirish: Garmonik kontenti cheklov o'ziga (masalan, beshinchi garmonika 8% dan oshganda) yetkaziladi, bu esa xato paytida aylanma tortish mosligi uchun tekshiruvni talab qiladi.
• Kuchli holatlarni oldini olish: Vaqtida ogohlantirishlar, inkorratsiya oqim yo'qotish va rotor ishonchligi sabablanib, izolyatsiya zararini oldini olishga olib keli shi.
• Holatga asoslangan remont: Prognozlash uchun muhim ma'lumotlarni taqdim etadi.

4. Xulosa va qiymat

Ushbu mikroprotsessor asosidagi himoya yechimi rivojlangan sezgir texnologiyalardan, signal tahlil algoritmlaridan va ko'plab kriteriyalardan iborat aqlli qaror aluvni birlashtiradi, bu esa generator himoyasidagi aniqroq masalalarni hal qiladi:

• Himoya kuchli joylarini bekor qiladi, stator inter-turn qisqa muntazam va yer bilan bog'liq xatoliklar uchun 100% qoplashni ta'minlaydi.
• Dinamik rotor monitoring orqali "xato keyin himoya"ni "xato oldindan ogohlantirishga" aylantiradi, bu esa xatoliklarni samarali ravishda oldini olishga olib keli shi.
• Haqiqiy dunyo misollariga asoslangan, bu yechim yuqori sezgirlik, tezlik va ishonchlikni ta'minlaydi, bu esa katta va mega generatorlarni (500MW va undan yuqori) xavfsizlik talablari ga javob beradi.