Perlindungan relai mesin sinkron

Mesin listrik sinkron adalah mesin arus bolak-balik, biasanya tiga fase. Seperti kebanyakan konverter elektromekanis, mereka dapat beroperasi dalam mode generator dan motor. Mode operasi khusus dari mesin sinkron adalah mode kompensasi daya reaktif. Mesin khusus yang dirancang untuk tujuan ini disebut kompensator sinkron.

Terlepas dari reversibilitas mendasar dari motor dan generator sinkron, mereka biasanya memiliki fitur desain yang jarang memungkinkan untuk menggunakan motor sebagai generator dan sebaliknya.

Generator rusak

Kerusakan pada belitan stator:

• Sirkuit pendek multifase;

• Gangguan pembumian satu fasa (jika ada);

• Sesar Bumi Kembar;

• Hubung singkat antara belokan satu fase (untuk generator sinkron dengan cabang paralel keluaran).

Kesalahan pada belitan rotor (pada belitan medan):

• Pembumian (badan rotor) pada satu titik;

• Grounding di dua titik sirkuit eksitasi.

Mode operasi generator yang tidak normal

• Overloading stator dari generator sinkron (simetris dan asimetris).

• Kelebihan beban jika terjadi korsleting eksternal.

• Peningkatan tegangan di terminal belitan stator.

• Mode asinkron.

Persyaratan untuk perlindungan relai generator

Selektivitas — proteksi harus mematikan generator hanya pada kesalahan dan mode yang menunjukkan bahaya nyata pada generator.

produktifitas — untuk mengurangi tingkat kegagalan mesin dan untuk mencegah operasi paralel generator dan sistem yang tidak stabil.

Kepekaan — pada semua jenis kegagalan dalam generator sinkron, serta pada hubung singkat elemen yang berdekatan untuk mendukung perlindungan dan sakelar elemen ini jika terjadi kegagalan. Pertahanan harus bekerja tidak hanya pada Q tetapi juga pada perangkat AGP untuk menghentikan arus hubung singkat yang dikirim oleh generator itu sendiri.

Shutdown saat ini tanpa penundaan waktu

Ini digunakan sebagai perlindungan utama untuk generator dengan daya kurang dari 1 MW terhadap hubung singkat multi-fase pada belitan stator. Dipasang di sisi terminal busbar.

Perlindungan diferensial longitudinal

Ini digunakan sebagai perlindungan utama untuk generator di atas 1 MW terhadap hubung singkat polifase pada belitan stator.

TA dipasang di sisi busbar dan di sisi netral.

Perhitungan parameter perlindungan diferensial longitudinal

Perlindungan saat ini:

Biasanya, tergantung pada daya generator, arus trip proteksi berada dalam kisaran:

Tes sensitivitas perlindungan:

Perlindungan diferensial melintang

Ini digunakan sebagai perlindungan utama untuk generator dengan daya lebih dari 1 MW terhadap korsleting per putaran. Mempertahankan perlindungan diferensial longitudinal jika terjadi hubung singkat multifase pada belitan stator.

Sirkuit perlindungan diferensial transversal relai tunggal

Trafo arus dipasang di sirkuit antara dua titik nol dari cabang paralel belitan stator yang terhubung dalam sebuah bintang.

Filter ZF untuk penyetelan dari harmonik yang lebih tinggi yang mengalir di sirkuit netral, kelipatan tiga.

Proteksi terhadap gangguan pembumian pada belitan stator generator atau terminalnya

1. Proteksi arah arus untuk generator yang beroperasi dalam satu unit dengan trafo dalam jaringan dengan terisolasi netral.

2. Proteksi gangguan bumi menggunakan komponen frekuensi rendah dari barang konsumen yang dihasilkan oleh gangguan busur intermiten untuk generator yang terhubung dengan jaringan kompensasi netral.

3. Proteksi gangguan pembumian untuk generator yang beroperasi dalam jaringan dengan resistive ground netral.

4. Pensinyalan dalam kasus pentanahan fase tunggal dari tegangan urutan-nol.

Proteksi gangguan pembumian untuk generator yang beroperasi di jaringan dengan netral yang diisolasi atau ditanahkan secara resonansi

Proteksi arde memiliki "zona mati" sekitar 5% dari resistansi belitan stator untuk hubung singkat mendekati nol (titik K2). Nilai 3U0, 3I0 sebanding dengan jumlah putaran fasa antara netral dan lokasi gangguan.

Alarm gangguan tanah satu fasa pada voltase urutan-nol

Proteksi gangguan pembumian untuk generator yang beroperasi pada jaringan netral resistif yang dibumikan

Perlindungan terhadap pembumian sekunder pada belitan rotor

Distribusi tegangan pada belitan rotor jika terjadi gangguan pembumian.

Sirkuit perlindungan generator terhadap korsleting di dua titik sirkuit eksitasi

(a) skema eksitasi; b) mengoperasikan sirkuit arus

Pemblokiran tegangan lebih terhadap tegangan lebih

• Dirancang untuk melindungi generator dari arus berlebih selama korsleting eksternal.

• Cocok untuk genset dengan daya kurang dari 30 MW.

• Itu dilakukan dalam dua tahap.

Sirkuit pemblokiran lonjakan

a) sirkuit saat ini; b) sirkuit tegangan; c) pengoperasian rangkaian arus

Proteksi arus lebih urutan negatif

• Ini digunakan untuk generator dengan daya 30-60 MW.

• Dirancang untuk melindungi generator dari korsleting asimetris eksternal.

a) sirkuit saat ini; b) sirkuit tegangan; c) pengoperasian rangkaian arus

Perlindungan jarak generator

• Ini digunakan untuk generator dengan daya lebih dari 60 MW.

• Dirancang untuk melindungi generator dari korsleting asimetris eksternal.

Ketahanan operasi proteksi dipilih sesuai dengan kondisi pengaturan dari beban maksimum pada tegangan operasi minimum:

Sirkuit perlindungan jarak generator

Perlindungan pemicu:

Perlindungan lonjakan

Dipasang pada generator hidro:

Dipasang pada generator turbin dengan kapasitas 160 MW ke atas:

Perlindungan generator terhadap mode asinkron

Jenis generator AR

1. Dengan kegembiraan penuh atau sebagian.

2. Tidak ada kegembiraan.

Prinsip perlindungan generator dari mode asinkron — dari jarak jauh, resistansi generator dipantau.

Perlindungan mesin

Kerusakan pada motor listrik:

• gangguan pembumian satu fasa;

• Penutupan antara belokan satu fase;

• hubung singkat fasa fasa.

Mode operasi UGD yang tidak normal:

• Overloading dengan arus lebih tinggi dari nominal;

• Kelebihan aktuator.

Perlindungan hubung singkat multifase

Sirkuit perlindungan arus berlebih seketika

Perlindungan tegangan rendah

Memulai sendiri mesin mungkin tidak terjadi jika tekanan ban lebih rendah:

Sirkuit perlindungan undervoltage dengan relai langsung:

Perlindungan motor listrik sinkron agar tidak jatuh dari jaringan sinkron: