Rơ le bảo vệ máy điện đồng bộ

Máy điện đồng bộ là máy điện xoay chiều, thường là ba pha. Giống như hầu hết các bộ chuyển đổi cơ điện, chúng có thể hoạt động ở cả chế độ máy phát và động cơ. Chế độ vận hành đặc biệt của máy điện đồng bộ là chế độ bù công suất phản kháng. Các máy đặc biệt được thiết kế cho mục đích này được gọi là máy bù đồng bộ.

Bất chấp khả năng đảo ngược cơ bản của động cơ đồng bộ và máy phát điện, chúng thường có các đặc điểm thiết kế hiếm khi có thể sử dụng động cơ làm máy phát điện và ngược lại.

máy phát điện bị hư

Hư hỏng cuộn dây stato:

• ngắn mạch nhiều pha;

• Sự cố chạm đất một pha (nếu có);

• Lỗi Trái Đất Song Sinh;

• Ngắn mạch giữa các lượt của một pha (đối với máy phát điện đồng bộ có các nhánh ra song song).

Lỗi trong cuộn dây rôto (trong cuộn dây hiện trường):

• Nối đất (thân rôto) tại một điểm;

• Nối đất tại hai điểm của mạch kích từ.

Các chế độ vận hành bất thường của máy phát điện

• Quá tải stato của máy phát điện đồng bộ (đối xứng và không đối xứng).

• Quá tải trong trường hợp ngắn mạch bên ngoài.

• Tăng điện áp trên các cực cuộn dây stato.

• Chế độ không đồng bộ.

Yêu cầu đối với rơ le bảo vệ máy phát điện

tính chọn lọc - bộ phận bảo vệ chỉ được tắt máy phát điện trong những sự cố và chế độ gây nguy hiểm thực sự cho máy phát điện.

năng suất — để giảm mức độ hư hỏng của máy và để ngăn chặn hoạt động song song không ổn định của các máy phát và hệ thống.

Nhạy cảm - trên tất cả các loại sự cố trong máy phát đồng bộ, cũng như ngắn mạch của các phần tử liền kề để hỗ trợ các bảo vệ và chuyển mạch của các phần tử này trong trường hợp chúng bị hỏng. Hàng phòng ngự phải hoạt động không chỉ trên Q mà còn trên thiết bị AGP để ngăn chặn dòng điện ngắn mạch được gửi bởi chính máy phát điện.

Tắt máy hiện tại mà không có thời gian trễ

Nó được sử dụng làm bảo vệ chính cho máy phát điện có công suất dưới 1 MW chống ngắn mạch nhiều pha trong cuộn dây stato. Được cài đặt ở phía bên của các thiết bị đầu cuối thanh cái.

Bảo vệ vi sai dọc

Nó được sử dụng làm biện pháp bảo vệ chính cho các máy phát điện có công suất trên 1 MW chống lại ngắn mạch nhiều pha trong cuộn dây stato.

TA được lắp ở phía thanh cái và phía trung tính.

Tính toán các thông số của bảo vệ so lệch dọc

Bảo vệ hiện tại:

Thông thường, tùy thuộc vào công suất của máy phát, dòng điện cắt của bảo vệ nằm trong khoảng:

Kiểm tra độ nhạy bảo vệ:

Bảo vệ vi sai ngang

Nó được sử dụng làm biện pháp bảo vệ chính cho các máy phát điện có công suất hơn 1 MW chống đoản mạch mỗi lượt. Duy trì bảo vệ so lệch dọc trong trường hợp ngắn mạch nhiều pha trong cuộn dây stato.

Mạch bảo vệ so lệch ngang rơle đơn

Máy biến dòng được lắp đặt trong mạch giữa hai điểm không của các nhánh song song của cuộn dây stato được nối theo hình sao.

Bộ lọc ZF để điều chỉnh từ sóng hài cao hơn chảy trong mạch trung tính, bội số của ba.

Bảo vệ chống sự cố chạm đất trong cuộn dây stato của máy phát điện hoặc các đầu nối của nó

1. Bảo vệ có chiều dòng điện cho máy phát điện vận hành trong tổ máy có máy biến áp trong mạng có bị cô lập trung tính.

2. Bảo vệ sự cố chạm đất bằng cách sử dụng các thành phần tần số thấp của hàng tiêu dùng được tạo ra bởi sự cố hồ quang không liên tục đối với máy phát điện được nối với bù trung tính.

3. Bảo vệ sự cố chạm đất cho các máy phát điện vận hành trong lưới có trung tính nối đất điện trở.

4. Báo hiệu trong trường hợp nối đất một pha điện áp thứ tự không.

Bảo vệ sự cố chạm đất cho máy phát điện hoạt động trong mạng có trung tính nối đất cách ly hoặc cộng hưởng

Bảo vệ nối đất có "vùng chết" khoảng 5% điện trở cuộn dây stato đối với ngắn mạch gần bằng không (điểm K2). Các giá trị 3U0, 3I0 tỷ lệ thuận với số vòng dây pha giữa trung tính và vị trí sự cố.

Báo động chạm đất một pha ở điện áp thứ tự không

Bảo vệ sự cố chạm đất cho máy phát điện hoạt động trên mạng trung tính nối đất có điện trở

Bảo vệ chống nối đất thứ cấp trong cuộn dây rôto

Phân bố điện áp trên cuộn dây rôto trong trường hợp có sự cố chạm đất.

Mạch bảo vệ máy phát chống ngắn mạch tại hai điểm của mạch kích từ

(a) sơ đồ kích thích; b) mạch điện vận hành

Chặn quá áp chống quá áp

• Được thiết kế để bảo vệ máy phát điện khỏi quá dòng trong thời gian ngắn mạch bên ngoài.

• Thích hợp cho máy phát điện có công suất dưới 30 MW.

• Nó được thực hiện trong hai giai đoạn.

Mạch chặn đột biến

a) mạch dòng điện; b) mạch điện áp; c) mạch điện vận hành

Trình tự tiêu cực bảo vệ quá dòng

• Nó được sử dụng cho các máy phát điện có công suất 30-60 MW.

• Được thiết kế để bảo vệ máy phát điện khỏi ngắn mạch không đối xứng bên ngoài.

a) mạch dòng điện; b) mạch điện áp; c) mạch điện vận hành

Bảo vệ khoảng cách máy phát điện

• Nó được sử dụng cho các máy phát điện có công suất hơn 60 MW.

• Được thiết kế để bảo vệ máy phát điện khỏi ngắn mạch không đối xứng bên ngoài.

Điện trở của hoạt động bảo vệ được chọn theo điều kiện cài đặt từ tải tối đa ở điện áp hoạt động tối thiểu:

Mạch bảo vệ khoảng cách máy phát điện

Kích hoạt bảo vệ:

chống sét lan truyền

Được cài đặt trên máy phát điện thủy điện:

Được lắp đặt trên máy phát điện tua-bin có công suất từ ​​160 MW trở lên:

Bảo vệ máy phát điện chống lại các chế độ không đồng bộ

Các loại máy phát AR

1. Với sự phấn khích hoàn toàn hoặc một phần.

2. Không hứng thú.

Nguyên tắc bảo vệ máy phát điện từ các chế độ không đồng bộ - từ xa, điện trở của máy phát điện được theo dõi.

bảo vệ động cơ

Hư hỏng động cơ điện:

• chạm đất một pha;

• Đóng giữa các lượt của một pha;

• pha ngắn mạch pha.

Chế độ hoạt động bất thường của ED:

• Quá tải với dòng điện cao hơn danh nghĩa;

• Quá tải bộ truyền động.

Bảo vệ ngắn mạch nhiều pha

Mạch bảo vệ quá dòng tức thời

bảo vệ điện áp thấp

Động cơ tự khởi động có thể không xảy ra nếu áp suất lốp thấp hơn:

Mạch bảo vệ thấp áp với rơle trực tiếp:

Bảo vệ động cơ điện đồng bộ chống rơi từ mạng đồng bộ: