Perlindungan geganti mesin segerak

Mesin elektrik segerak ialah mesin arus ulang alik, biasanya tiga fasa. Seperti kebanyakan penukar elektromekanikal, ia boleh beroperasi dalam kedua-dua mod penjana dan motor. Mod operasi khas mesin segerak ialah mod pampasan kuasa reaktif. Mesin khas yang direka untuk tujuan ini dipanggil pemampas segerak.

Walaupun kebolehbalikan asas motor dan penjana segerak, ia biasanya mempunyai ciri reka bentuk yang jarang memungkinkan untuk menggunakan motor sebagai penjana dan sebaliknya.

Penjana rosak

Kerosakan pada belitan stator:

• litar pintas berbilang fasa;

• Kerosakan bumi satu fasa (jika berkenaan);

• Sesar Bumi Berkembar;

• Litar pintas antara lilitan satu fasa (untuk penjana segerak dengan cawangan selari keluaran).

Kerosakan pada belitan rotor (dalam belitan medan):

• Pembumian (badan pemutar) pada satu titik;

• Pembumian pada dua titik litar pengujaan.

Mod operasi penjana yang tidak normal

• Lebihan beban stator penjana segerak (simetri dan tidak simetri).

• Lebihan beban sekiranya berlaku litar pintas luaran.

• Peningkatan voltan merentasi terminal belitan stator.

• Mod tak segerak.

Keperluan untuk perlindungan geganti penjana

Selektif — perlindungan mesti mematikan penjana hanya dalam kerosakan dan mod yang mewakili bahaya sebenar kepada penjana.

produktiviti — untuk mengurangkan tahap kegagalan mesin dan untuk mengelakkan operasi selari yang tidak stabil bagi penjana dan sistem.

Sensitiviti — pada semua jenis kegagalan dalam penjana segerak, serta pada litar pintas elemen bersebelahan untuk menyandarkan perlindungan dan suis elemen ini sekiranya berlaku kegagalannya. Pertahanan mesti berfungsi bukan sahaja pada Q tetapi juga pada peranti AGP untuk menghentikan arus litar pintas yang dihantar oleh penjana itu sendiri.

Penutupan semasa tanpa kelewatan masa

Ia digunakan sebagai perlindungan utama untuk penjana dengan kuasa kurang daripada 1 MW terhadap litar pintas berbilang fasa dalam belitan stator. Dipasang di sisi terminal busbar.

Perlindungan pembezaan membujur

Ia digunakan sebagai perlindungan utama untuk penjana melebihi 1 MW terhadap litar pintas polifasa dalam belitan stator.

TA dipasang pada bahagian busbar dan pada bahagian neutral.

Pengiraan parameter perlindungan pembezaan membujur

Arus perlindungan:

Biasanya, bergantung kepada kuasa penjana, arus tersandung perlindungan berada dalam julat:

Ujian sensitiviti perlindungan:

Perlindungan pembezaan melintang

Ia digunakan sebagai perlindungan utama untuk penjana dengan kuasa lebih daripada 1 MW terhadap litar pintas setiap pusingan. Mengekalkan perlindungan pembezaan membujur sekiranya berlaku litar pintas berbilang fasa dalam belitan stator.

Litar perlindungan pembezaan melintang geganti tunggal

Transformer semasa dipasang dalam litar antara dua titik sifar cawangan selari belitan stator yang disambungkan dalam bintang.

Penapis ZF untuk penalaan daripada harmonik yang lebih tinggi yang mengalir dalam litar neutral, gandaan tiga.

Perlindungan terhadap kerosakan bumi dalam belitan stator penjana atau terminalnya

1. Perlindungan arah semasa untuk penjana yang beroperasi dalam unit dengan pengubah dalam rangkaian dengan neutral terpencil.

2. Perlindungan kerosakan bumi menggunakan komponen frekuensi rendah barangan pengguna yang dijana oleh kerosakan arka terputus-putus untuk penjana yang dirangkaikan dengan pampasan neutral.

3. Perlindungan kerosakan bumi untuk penjana yang beroperasi dalam rangkaian dengan neutral berasaskan rintangan.

4. Isyarat dalam kes pembumian satu fasa voltan urutan sifar.

Perlindungan kerosakan bumi untuk penjana yang beroperasi dalam rangkaian dengan neutral terpencil atau dibumikan secara resonan

Perlindungan tanah mempunyai "zon mati" kira-kira 5% daripada rintangan belitan stator untuk litar pintas berhampiran sifar (titik K2). Nilai 3U0, 3I0 adalah berkadar dengan bilangan pusingan fasa antara neutral dan lokasi kerosakan.

Penggera kerosakan tanah fasa tunggal pada voltan urutan sifar

Perlindungan kerosakan bumi untuk penjana yang beroperasi pada rangkaian neutral pembumian perintang

Perlindungan terhadap pembumian sekunder dalam belitan rotor

Pengagihan voltan pada belitan rotor sekiranya berlaku kerosakan bumi.

Litar perlindungan penjana terhadap litar pintas pada dua titik litar pengujaan

(a) skim pengujaan; b) mengendalikan litar arus

Penyekatan voltan lampau terhadap voltan lampau

• Direka untuk melindungi penjana daripada arus lebih semasa litar pintas luaran.

• Sesuai untuk penjana dengan kuasa kurang daripada 30 MW.

• Ia dilakukan dalam dua peringkat.

Litar penghalang lonjakan

a) litar semasa; b) litar voltan; c) mengendalikan litar arus

Perlindungan arus lebih urutan negatif

• Ia digunakan untuk penjana dengan kuasa 30-60 MW.

• Direka untuk melindungi penjana daripada litar pintas asimetri luaran.

a) litar semasa; b) litar voltan; c) mengendalikan litar arus

Perlindungan jarak penjana

• Ia digunakan untuk penjana dengan kuasa lebih daripada 60 MW.

• Direka untuk melindungi penjana daripada litar pintas asimetri luaran.

Rintangan operasi pelindung dipilih mengikut keadaan tetapan dari beban maksimum pada voltan operasi minimum:

Litar perlindungan jarak penjana

Perlindungan pencetus:

Perlindungan lonjakan

Dipasang pada penjana hidro:

Dipasang pada penjana turbin dengan kapasiti 160 MW dan ke atas:

Perlindungan penjana terhadap mod tak segerak

Jenis penjana AR

1. Dengan penuh atau separa teruja.

2. Tiada keterujaan.

Prinsip perlindungan penjana daripada mod tak segerak — dari jauh, rintangan penjana dipantau.

Perlindungan enjin

Kerosakan kepada motor elektrik:

• kerosakan bumi satu fasa;

• Penutupan antara pusingan satu fasa;

• litar pintas fasa fasa.

Mod operasi ED yang tidak normal:

• Beban berlebihan dengan arus lebih tinggi daripada nominal;

• Beban penggerak.

Perlindungan litar pintas berbilang fasa

Litar perlindungan arus lebih segera

Perlindungan voltan rendah

Menghidupkan sendiri enjin mungkin tidak berlaku jika tekanan tayar lebih rendah:

Litar perlindungan undervoltage dengan geganti terus:

Perlindungan motor elektrik segerak daripada jatuh dari rangkaian segerak: