Ёсць шмат ненармальных умоў, якія могуць прывесці да пашкоджання генератара.Некаторыя з гэтых умоў з'яўляюцца вынікам збою ў генератары або адной з яго падсістэм, а іншыя ўзнікаюць у самой энергасістэме.У наступнай табліцы прыведзены тыпы збояў, якія могуць узнікнуць, і звязаныя з імі метады абароны.
Замыкання статара на зямлю
Самая частая няспраўнасць абмоткі статара - гэта разрыў ізаляцыі паміж адной фазай і зямлёй.Невыяўленая гэтая няспраўнасць можа хутка пашкодзіць стрыжань генератара.Таксама магчымы пажар на машынах з паветраным астуджэннем.Здольнасць дыферэнцыяльнага элемента статара выяўляць замыканне на зямлю з'яўляецца функцыяй даступнага току замыкання на зямлю.Такім чынам, для статара звычайна патрабуецца спецыяльная абарона ад замыкання на зямлю.
Генератары забяспечваюць энергію, якая выкарыстоўваецца ўсімі нагрузкамі ў энергасістэме, і большую частку рэактыўнай магутнасці, неабходнай для забеспячэння індуктыўных элементаў, такім чынам падтрымліваючы напружанне сістэмы на намінальных значэннях.Сістэмы харчавання маюць невялікую ёмістасць для захоўвання энергіі.Такім чынам, страчаная генерацыя павінна быць неадкладна заменена або эквівалентная колькасць нагрузкі павінна быць праліта.Вельмі важна, каб сістэма абароны генератара была вельмі бяспечнай падчас знешніх перашкод.
Генератар - гэта адзін з кампанентаў складанай сістэмы, якая ўключае галоўны рухавік, узбуджальнік і розныя дапаможныя сістэмы.У дадатак да выяўлення кароткіх замыканняў, IED для абароны генератара патрабуецца для выяўлення шэрагу ненармальных умоў, якія могуць пашкодзіць генератар або адну з яго падсістэм.Генератары можна класіфікаваць на два асноўных тыпу: індукцыйныя і сінхронныя.Асінхронныя машыны, як правіла, меншага памеру, магутнасцю да ста кВА, і звычайна прыводзяцца ў рух ад поршневага рухавіка.Магутнасць сінхронных машын вар'іруецца ад некалькіх сотняў кВА да 1200 МВА.
Сінхронныя генератары могуць прыводзіцца ў рух рознымі рухавікамі, уключаючы поршневыя рухавікі, гідратурбіны, турбіны ўнутранага згарання і вялікія паравыя турбіны.Тып турбіны ўплывае на канструкцыю генератара і, такім чынам, можа паўплываць на патрабаванні абароны.Памер генератара і яго спосаб зазямлення таксама ўплываюць на патрабаванні да яго абароны.Машыны малога і сярэдняга памеру часта падключаюцца непасрэдна да размеркавальнай сеткі (прамое падключэнне).У гэтай канфігурацыі да адной шыне можна падключыць некалькі машын.Вялікія машыны звычайна падключаюцца праз спецыяльны сілавы трансфарматар да сеткі перадачы (блок падлучаны).
Другі сілавы трансфарматар на клемах генератара забяспечвае дапаможнае харчаванне прылады.Генератары зазямляюцца, каб кантраляваць шкодныя пераходныя працэсы напружання і палягчаць працу ахоўных функцый.Генератары з прамым падключэннем часта зазямляюцца праз нізкі імпеданс, які абмяжоўвае ток замыкання на зямлю да 200-400 ампер.Машыны, падключаныя да прылады, звычайна зазямляюцца праз высокі імпеданс, які абмяжоўвае сілу току да менш чым 20 ампер.
Для машын з прамым падключэннем і зазямленнем з нізкім імпедансам выкарыстоўваецца метад выяўлення па току.Гэтая абарона павінна быць хуткай і адчувальнай да ўнутраных замыканняў на зямлю і ў той жа час бяспечнай падчас знешніх перашкод.Гэта можа быць дасягнута з дапамогай абмежаванага элемента замыкання на зямлю або нейтральнага накіраванага элемента.Элемент абмежаванага замыкання на зямлю, рэалізаваны ў G30 і G60, выкарыстоўвае сіметрычны механізм абмежавання кампанентаў, які забяспечвае высокую ступень бяспекі падчас знешніх замыканняў са значным насычэннем CT.
Для заземленых машын з высокім імпедансам, падлучаных да прылады, для выяўлення замыкання на зямлю часта выкарыстоўваюцца метады, заснаваныя на напрузе.Выкарыстоўваючы камбінацыю элементаў напружання асноўнай і трэцяй гармонікі, можна дамагчыся пакрыцця замыкання на зямлю для 100% абмоткі статара.У рэле GE выкарыстоўваецца элемент напружання трэцяй гармонікі, які рэагуе на суадносіны значэнняў нейтралі і клемы трэцяй гармонікі.Гэты элемент просты ў наладзе і неадчувальны да змен узроўняў трэцяй гармонікі пры нармальнай працы.
Няспраўнасці фазы статара
Замыканне фазы, не звязанае з зазямленнем, можа адбыцца на канцы абмоткі або ўнутры слота ў машынах, якія маюць шпулькі адной фазы ў адным слоце.Хаця замыканне фазы менш верагоднае, чым замыканне на зямлю, ток у выніку гэтага замыкання не абмежаваны імпедансам зазямлення.Такім чынам, вельмі важна хутка выяўляць гэтыя няспраўнасці, каб абмежаваць пашкоджанне машыны.Паколькі сістэмны каэфіцыент XOR асабліва высокі ў генератара, дыферэнцыяльны элемент статара асабліва адчувальны да насычэння ТТ з-за пастаяннага кампанента току падчас знешніх перашкод.Дыферэнцыяльны алгарытм статара G60 дадае дадатковую бяспеку ў фармаце праверкі накіраванасці пры падазрэнні на насычэнне ТТ з-за пераменнага або пастаяннага кампанентаў току.
Час публікацыі: 30 студзеня 2023 г