chuong 10 bảo vệ máy phát

GENERATOR AND AND GENERATOR GENERATOR –– GENERATOR TRANSFORMER TRANSFORMER PROTECTION PROTECTION I TỔNG QUÁT LOGO Bảo vệ cuộn dây stator máy phát: Bảo vệ rotor: Các bảo vệ khác BV so lệch dọc BV áp BV chống chạm vòng dâyBV quámột tốc cuộn độ dây BV tải BV chống rung BV nhiệt chạm cuộn kích từ BV chống hư hỏng điều hoà điện BV BV chạm kích từ đất stator BV chống đồng BV chống BV chống đồng BV nhiệt trục đỡ BV chống nhiệt rotor dòng BV q nhiệt phận làm mát stator khơng cân LOGO II Bảo Vệ Stator Máy Phát 2.1 bảo Longitudinal vệ so lệch dọc differential Bảo vệ so lệch dọc dùng MF có cơng suất >1MW BV direct chốngprotection NM cácof cuộn dây stator connected BVSL dùnggenerators rơle tổng trở cao có điện trở ổn định nối tiếp 87 A B B C C Stato Stato 87 A 87 Rơle tổng trở cao BVSL dọc chống chạm pha chạm đất 87 Rơle tổng trở cao BV chống chạm đất LOGO II Bảo Vệ Stator Máy Phát  BVSL không làm việc NM ngồi, BV 8085% cuộn stator MF Khơng BV 100% giá trị Icđ phụ thuộc cách nối đất trung tính MF  Khi nối đất qua tổng trở hay khơng phải thêm rơle chống chạm đất có độ nhạy cao  Ikcb BVSL nhỏ nên Ikđ nhỏ nên độ dốc đặc tính hãm nhỏ nên độ nhạy rơle so lệch có hãm cao A B C ISL Stator Vùng tác động 87 Cuộn hãm 87 Vùng không tác động 87 Cuộn làm việc 10 I h Đặc tính làm việc rơle SL có hãm 2.2 BV Chống NM Các Vòng Dây LOGO Trong Cùng Một Pha a BV so lệch ngang a b BVSL dọc không phát c A B C a' b’ c’ Stato 87 87 87 chạm vòng dây pha Trường hợp phải dùng BVSL ngang theo sơ đồ sau: Đối với MF turbin cơng suất lớn đại, thường cuộn dây có vòng pha nên khơng cần BV 2.2 BV Chống NM Các Vòng Dây Trong Cùng Một Pha LOGO b BV chống chạm vòng dây pha dùng U0 Bình thường khơng có U0, xuất có chạm vòng dây pha hay chạm đất bên MF U0 phần lớn giáng Rnđ khoảng 12% cuộn dây MF nên cần đo từ đầu cực MF tới đất Rnđ MF nối trực tiếp điểm chạm đất pha gần MF sinh U0>U0 chạm vòng dây pha Để tránh tác động nhầm cần thêm thời gian tác động trễ Đối với MF-MBA chạm đất ngồi khơng có U0 nên khơng cần thời gian tác động trễ 2.3 BV nhiệt stator – tải MF LOGO Sự tăng nhiệt stator MF nguyên nhân: - Hỏng hệ thống làm mát - Quá tải - Hỏng cách điện cuộn dây stator Để phát nhiệt MF lớn dùng phương pháp: - Đo nhiệt độ đầu vào hệ thống làm mát - Dùng cầu ứng nhiệt đặt rãnh chứa dây dẫn - Dùng rơle lưỡng kim nhiệt MBA công suất nhỏ 2.4 Bảo vệ cuộn dây Stator chạm đất LOGO Phần lớn cố cuộn stator MF pha chạm đất hỏng cách điện cuộn dây chạm rãnh lõi thép có U=U đ Nối trung tính MF với đất qua tổng trở để hạn chế Icđ R tăng Icđ giảm Nếu R lớn Icđ nhỏ ảnh hưởng độ nhạy rơle Do chọn R1/(3C) 51 50 Máy phát nối đất qua điện trở cao Rơle dòng cắt nhanh 50 có trị số đặt 10% Icđmax đặt trung tính MF tránh dòng q độ nhảy vọt truyền từ hệ thống vào cuộn dây MBA Rơle dòng cắt nhanh 51 có đặc tính phụ thuộc thêm vào với trị số đặt 5% để bảo vệ tốt 2.4 Bảo vệ cuộn dây Stator chạm đất 59 LOGO Rơle điện áp 59 lấy điện áp phía thứ cấp MBA trung tính qua điện trở tải, chạm đất có điện MBA Trị số đặt khoảng 5,420V BV 95% cuộn dây Rơle có thời gian trễ tránh xung sóng truyền 2.4 Bảo vệ cuộn dây Stator chạm đất LOGO Cũng dùng rơle dòng điện 51 Trị số đặt rơle phối hợp với tỷ số biến dòng để trị số tác động lớn khoảng 5%Icđmax Uđm 51 III Bảo Vệ Rotor Máy Phát LOGO 3.1 Bảo Vệ Chống Mất Kích Từ MF Trong trình vận hành máy phát điện xảy kích từ hư hỏng mạch kích thích (do ngắn mạch hở mạch), hư hỏng hệ thống tự động điều chỉnh điện áp, thao tác sai nhân viên vận hành Khi máy phát bị kích từ thường dẫn đến đồng stator rotor Nếu hở mạch kích thích gây q điện áp cuộn rotor nguy hiểm cho cách điện cuộn dây 3.2 BV Cuộn Dây Rotor Chạm Đất Có LOGO ba phương pháp phát cố a Phương pháp phân •Dùng điện trở mắc song song với cuộn kích từ Điểm R nối qua rơle chống chạm đất 64 •Khi có điểm chạm đất xuất điện rơle Giá trị max chạm đất đầu cuộn dây •Để tránh điểm chết điểm chạm đất gần trung tính cuộn dây, sử dụng đầu thay đổi giá trị R Cuộn kích từ 64 LOGO 3.2 BV Cuộn Dây Rotor Chạm Đất Có ba phương pháp phát cố Cuộn kích từ b Phương pháp nguồn phụ AC Có ưu điểm khơng có điểm chết Nghĩa điểm chạm đất chỗ xuất điện áp qua rơle Tụ điện sơ đồ dùng để hạn chế dòng xoay chiều vào mạch chiều Auxiliary AC supply 64 LOGO 3.2 BV Cuộn Dây Rotor Chạm Đất Có ba phương pháp phát cố c Phương pháp dùng nguồn phụ DC Điện nguồn chỉnh lưu đấu để có điểm chạm đất cuộn kích từ đề có dòng qua rơle Phương pháp khắc phụ dòng điện rò điện dung tụ điện C - Cuộn kích từ - + 64 Auxiliary AC supply 3.3 BV Quá Nhiệt Rotor Do IMF kcb LOGO Thành phần thứ tự nghịch Ikcb rotor tạo I cảm ứng có tần số gấp đơi lõi thép Nếu đủ lớn gây nhiệt rotor Các nguyên nhân gây Ikcb: - Chạm cuộn dây stator - Chạm khơng đối xứng ngồi chưa kịp cắt - Bị hở mạch - Tiếp điểm máy cắt hư - Qúa tải không đối xứng 3.3 BV Quá Nhiệt Rotor Do IMF kcb LOGO Thời gian rotor chịu nhiệt Ikcb là: k t I2 k: số phụ thuộc vào loại MF hệ thống làm mát I22 :thành phần thứ tự nghịch dòng điện Thơng thường chọn k=45 Turbin làm mát gián tiếp chọn k=30 Turbin nước diezen chọn k=40 MF có cơng suất 800MW làm nguội trực tiếp k=10 MF có cơng suất siêu lớn cho phép chọn k=5 IV CÁC BẢO VỆ KHÁC LOGO 4.1 Bảo Vệ Quá Điện Áp Quá điện áp nguyên nhân sau:  Bộ điều áp làm việc sai  Mất tải đột ngột Khi tải, tốc độ turbin MF tăng làm tăng điện áp Rơle áp tác động có thời gian có trị số chỉnh định khoảng 110%Uđm Rơle áp tác động nhanh có trị số chỉnh định khoảng 130 -150%Uđm IV CÁC BẢO VỆ KHÁC LOGO 4.2 Bảo vệ tốc độ MF turbin nước trang bị điều tốc Nó ngăn ngừa tốc độ tăng tải 100% Con lắc ly tâm để cắt khẩn cấp nước tốc độ vượt 110% trị số đặt rơle tốc turbin nước khoảng 140%, rơle tốc bị cho tổ turbin gaz 4.3 Bảo vệ chống vận hành động Khi ngưng cung cấp lượng đầu vào, MF làm việc ĐC, turbin nước bị q nhiệt Dùng rơle cơng suất ngược có trị số đặt 0,22%Pđm Đối với turbin gaz trị số đặt yêu cầu 2550% IV CÁC BẢO VỆ KHÁC LOGO 4.4 Bảo vệ dự trữ BV dự trữ cho MFĐ bao gồm: BV dự trữ chỗ; tức vùng BV MF dự trữ vùng MF BV dự trữ phối hợp BV với BV bên bên MF Rơle thứ tự nghịch chống nhiệt rotor xem dạng BVDT hầu hết cố không đối xứng bên MF, BV so lệch tác động trước BV dự trữ chống NM bên MF thường dùng BVKC với I R lấy từ BI trung tính MF UR lấy từ BU đầu cực MF Có thể điều chỉnh để BV bên bên MF Rơle dòng dạng BVDT đặt trung tính MF LOGO V BẢO VỆ BỘ MF-MBA Với HTĐ lớn, MF điện thường đưa trực tiếp vào MBA để truyền tải xa thành a a a Dùng rơle tổng trở làm BV dự trữ cho MF-MBA có độ nhạy cao BV q dòng a Khuyết điểm vùng BV nhỏ BV a BVSL Tổng trở khởi động 70% tổng trở MBA để BV hệ thống Zkđ = 0.7XT a a ...I TỔNG QUÁT LOGO Bảo vệ cuộn dây stator máy phát: Bảo vệ rotor: Các bảo vệ khác BV so lệch dọc BV áp BV chống chạm vòng dâyBV quámột tốc cuộn... rotor dòng BV nhiệt phận làm mát stator không cân LOGO II Bảo Vệ Stator Máy Phát 2.1 bảo Longitudinal vệ so lệch dọc differential Bảo vệ so lệch dọc dùng MF có cơng suất >1MW BV direct chốngprotection... truyền 2.4 Bảo vệ cuộn dây Stator chạm đất LOGO Cũng dùng rơle dòng điện 51 Trị số đặt rơle phối hợp với tỷ số biến dòng để trị số tác động lớn khoảng 5%Icđmax Uđm 51 III Bảo Vệ Rotor Máy Phát LOGO