Relejna zaštita sinkronih strojeva

Sinkroni električni strojevi su strojevi izmjenične struje, najčešće trofazni. Kao i većina elektromehaničkih pretvarača, mogu raditi i u generatorskom i u motornom načinu rada. Poseban način rada sinkronog stroja je način kompenzacije jalove snage. Specijalni strojevi namijenjeni za tu svrhu nazivaju se sinkroni kompenzatori.

Unatoč temeljnoj reverzibilnosti sinkronih motora i generatora, oni obično imaju konstrukcijske značajke koje rijetko omogućuju korištenje motora kao generatora i obrnuto.

Oštećeni generatori

Oštećenje namota statora:

• Višefazni kratki spojevi;

• Jednofazni zemljospojevi (ako je primjenjivo);

• Dvostruki zemljospoji;

• Kratki spoj između zavoja jedne faze (za sinkrone generatore s izlaznim paralelnim granama).

Kvar u namotu rotora (u namotu polja):

• Uzemljenje (tijelo rotora) u jednoj točki;

• Uzemljenje na dvije točke uzbudnog kruga.

Nenormalni načini rada generatora

• Preopterećenje statora sinkronog generatora (simetrično i nesimetrično).

• Preopterećenja u slučaju vanjskih kratkih spojeva.

• Povećanje napona na stezaljkama namota statora.

• Asinkroni način rada.

Zahtjevi za relejnu zaštitu generatora

Selektivnost — zaštita mora isključiti generator samo u onim kvarovima i načinima koji predstavljaju stvarnu opasnost za generator.

produktivnost — smanjiti stupanj kvara stroja i spriječiti nestabilan paralelni rad generatora i sustava.

Osjetljivost — na sve vrste kvarova u sinkronom generatoru, kao i na kratke spojeve susjednih elemenata za rezervne zaštite i sklopke tih elemenata u slučaju njihovog kvara. Obrana mora funkcionirati ne samo na Q nego također na AGP uređaju da zaustavi struju kratkog spoja koju šalje sam generator.

Trenutni gašenje bez vremenskog kašnjenja

Koristi se kao glavna zaštita za generatore snage manje od 1 MW od višefaznih kratkih spojeva u namotu statora. Instaliran sa strane stezaljki sabirnice.

Uzdužna diferencijalna zaštita

Koristi se kao glavna zaštita generatora iznad 1 MW od višefaznih kratkih spojeva u namotu statora.

TA je instaliran na strani sabirnice i na neutralnoj strani.

Proračun parametara uzdužne diferencijalne zaštite

Struja zaštite:

Obično, ovisno o snazi ​​generatora, struja okidanja zaštite je u rasponu:

Test osjetljivosti zaštite:

Poprečna diferencijalna zaštita

Koristi se kao glavna zaštita za generatore snage veće od 1 MW od kratkog spoja po zavoju. Održava uzdužnu diferencijalnu zaštitu u slučaju višefaznog kratkog spoja u namotu statora.

Krug poprečne diferencijalne zaštite s jednim relejem

Strujni transformator ugrađen je u krug između dvije nulte točke paralelnih grana statorskog namota spojenih u zvijezdu.

ZF-filtar za ugađanje viših harmonika koji teku u neutralnom krugu, višestruki od tri.

Zaštita od zemljospoja u namotu statora generatora ili njegovim stezaljkama

1. Strujno usmjerena zaštita za generatore koji rade u jedinici s transformatorom u mreži s izolirani neutralni.

2. Zaštita od zemljospoja korištenjem niskofrekventnih komponenti robe široke potrošnje generiranih povremenim lučnim kvarom za generatore umrežene s kompenzirano neutralno.

3. Zemljospojna zaštita generatora koji rade u mreži s otporno uzemljena neutralna.

4. Signalizacija u slučaju jednofaznog uzemljenja napona nulte sekvence.

Zaštita od zemljospoja za generatore koji rade u mrežama s izoliranom ili rezonantno uzemljenom nultom

Zaštita uzemljenja ima "mrtvu zonu" od oko 5% otpora namota statora za kratki spoj blizu nule (točka K2). Vrijednosti 3U0, 3I0 proporcionalne su broju faznih zavoja između nule i mjesta kvara.

Jednofazni alarm zemljospoja pri naponu nulte sekvence

Zaštita od zemljospoja za generatore koji rade na otporno uzemljenoj neutralnoj mreži

Zaštita od sekundarnog uzemljenja u namotu rotora

Raspodjela napona na namotu rotora u slučaju zemljospoja.

Zaštitni krug generatora od kratkog spoja u dvije točke uzbudnog kruga

(a) shema uzbude; b) krugove radne struje

Prenaponska blokada protiv prenapona

• Dizajniran za zaštitu generatora od prekomjerne struje tijekom vanjskih kratkih spojeva.

• Prikladno za generatore snage manje od 30 MW.

• Izvodi se u dvije faze.

Krug za blokiranje prenapona

a) strujni krugovi; b) naponske krugove; c) krugove radne struje

Prekostrujna zaštita negativnog slijeda

• Koristi se za generatore snage 30-60 MW.

• Dizajniran za zaštitu generatora od vanjskih asimetričnih kratkih spojeva.

a) strujni krugovi; b) naponske krugove; c) krugove radne struje

Generator distance protection

• Koristi se za generatore snage veće od 60 MW.

• Dizajniran za zaštitu generatora od vanjskih asimetričnih kratkih spojeva.

Otpor zaštitnog rada odabire se prema uvjetima podešavanja od maksimalnog opterećenja pri minimalnom radnom naponu:

Zaštitni krug udaljenosti generatora

Zaštita okidača:

Zaštita od prenapona

Instalirano na hidrogeneratorima:

Instalirani na turbinskim generatorima snage 160 MW i više:

Zaštita generatora od asinkronih načina rada

Vrste AR generatora

1. S punim ili djelomičnim uzbuđenjem.

2. Bez uzbuđenja.

Princip zaštite generatora od asinkronih načina rada — na daljinu, prati se otpor generatora.

Zaštita motora

Oštećenja elektromotora:

• jednofazni zemljospojevi;

• Zatvarači između zavoja jedne faze;

• faza faza kratkih spojeva.

Abnormalni načini rada ED:

• Preopterećenje strujama većim od nazivne;

• Preopterećenje aktuatora.

Višefazna zaštita od kratkog spoja

Trenutačni prekostrujni zaštitni krug

Zaštita od niskog napona

Do samostalnog pokretanja motora možda neće doći ako je tlak u gumama niži:

Podnaponski zaštitni krug s izravnim relejem:

Zaštita sinkronih elektromotora od ispadanja iz sinkrone mreže: