Đang tải... (xem toàn văn)
Ngày thời đại công nghiệp là ngày mà máy phát điện được sữ dụng rộng rãi nhất . Ngoài việc sử dụng chúng ta cần phải biết cách bảo vệ . Trong hệ thống điện tổ máy phát điện được xem là nòng cốt của hệ thống. Trong tài này chúng ta cùng nói về nó: Bảo vệ tổ máy phát điện
PHẦN III : CÁC CHỨC NĂNG BẢO VỆ MÁY PHÁT III.1 BẢO VỆ SO LỆNH MÁY PHÁT 87G : 87G có tác dụng bảo vệ tổ máy trường hợp có cố ngắn mạch cuộn dây stator cáp máy phát vùng bảo vệ Vùng bảo vệ IS1 IS2 MÁY PHÁT IT1 IT2 IT2 87G IT1 Idiff = | IT1 + IT2 | = -> 87G không tác động IS2 IS1 MÁY PHÁT IT1 IT2 87G IT1 IT2 Idiff = | IT1+ IT2 | ≠ -> 87G tác động không thời gian Tuy nhiên xảy ngắn mạch ngoài, mức độ từ hóa CT khác nhau, sinh IKCB vào rơle, dòng KCB có trị số lớn IKĐ rơle bảo tác động nhầm, để hạn chế trường hợp này, đặc tính xuyên sử dụng IS2 I S1 MÁY PHÁT IT2 IT1 IT2 87G IT1 Idiff = | IT1 + IT2 | + | IKCB | # -> 87G tác động Nguyên tắc đặc tính xiên: Ngưỡng Trip bảo vệ tăng lên dòng vào rơle tăng Đặc tính xiên : IDIFF=|I1+I2| K2 Vùng hoạt động Vùng giới hạn K1 IS1 IS2 IS1=0.5A ; K1=0% IS1= IBIAS < IS2 : IDIFF K1 IBIAS + IS1 IBIAS > IS2 : IDIFF K2.IBIAS –(K2 - K1)IS2 + IS1 IS1(0.05IN -0.5IN); K1(0-20%); IS2(1IN-5IN); K2(20-150%) 6A ; K1=150% IBIAS= I1 I 2 III.2 BẢO VỆ CHẠM ĐẤT STATOR 64S Phát sớm cố chạm đất hư hỏng điện cuộn dây stator cáp dẫn Vùng xảy chạm đất MBA KT DS ~ 231 501-1 PT a Theo thống kê : 1T 11T Iđ ~ a Khi Iđ(1) > 5A -> có khả trì tia lửa điện chổ chạm đất -> làm hỏng cách điện lõi thiếp stator Bảo vệ chạm đất cuộn dây stator sử dụng Sự phân bố Uo vị trí lúc xảy chạm đất stator U0 A B C Uo= U1 + U2 + U3 = 95% P343 UO≠ 13,2KV/220V Uo< 0.6ohm Uo > 5.0V , t = 0.1s Còn 5% ? SỰ PHÂN BỐ ĐIỆN ÁP SÓNG HÀI BẬC DỌC THEO CUỘN DÂY STATOR Khi tổ máy vận hành phân bố điện áp sóng hài bậc sau: G B N FULL LOAD USHB3~395V NO LOAD N 50% B 100% Khi chạm đất điểm trung tính phân bố điện áp sóng hài bậc sau: G FULL NO LOAD B N Gấp lần LOAD N 50% B 100% Khi chạm đất đầu cực phân bố điện áp sóng hài bậc sau: N G B N 50% NO LOAD 100% FULL LOAD B Sóng hài bậc : tính phi tuyến mạch MF nên điện áp cuộn dây stator chứa thành phần SHB3 phụ thuộc : điện kháng MF,điện dung stator so với đất, điện dung dẫn so với đất, điện dung cuộn dây MBA với MF A B C 5% UN3H< 13,2KV/220V 0.6ohm P343 uN3H< UN3H< 0.7V ( # 42V), t=0,5s P < 3MW ; Q U giảm -> AVR tăng IKT-> U tăng gây điện cố bị loại từ AVR hiểu sai UF thấp->AVR tăng IKT->gây điện áp Phá hỏng cách điện máy phát Gây bảo hòa mạch từ MBA-> phát nóng MBA Ảnh hưởng đến hệ thống phụ tải công suất P343 113,2KV/110V 59 t=1s Trip Gía trị setting: V>> 132V # UF > 120%* 13,2Kv = 15.8Kv III.4 BẢO VỆ KÍCH TỪ 40 40 Hệ thống kích từ bị Trip bất ngờ Phóng điện vành trượt cố nguồn kích từ Hở mạch ngắn mạch kích từ DC Làm đồng stator rotor Hở mạch kích từ gây điện áp cuộn dây rotor làm hỏng cách điện Máy phát làm việc động điện cảm ứng nhận Q từ hệ thống E , Xd P;Q UF H P ;- Q +Q Giới hạn to rotor Giới hạn to stator Vùng làm việc -Q Giới hạn to stator Khi kích từ tổ máy nhận Q từ hệ thống lớn Làm phát ? P Lưu đồ thay đổi tổng trở lúc vận hành lúc xảy cố : Nguyên tắc bảo vệ 40 dựa đặc tính trở kháng vòng Khi kích từ điện kháng MF thay đổi từ trị số Xd đến Xd’ +jX Miền kích thích E>0,Q>0 Z R -Xa1 Miền kích thích E fF = fL ↔ fF = 50 Hz Khi Ppt > PF -> fF < fL ↔ fF < 50 Hz Đặc tính tần số: f fđm f1< Trip 86-3 f2 51V KI> U< U III.9 BẢO VỆ CÔNG SUẤT NGƯỢC 32R VÀ QUÁ TẢI 49 Bảo vệ chống luồng công suất ngược 32R : Khi lượng cung cấp cho Turbine bị gián đoạn cố điều tốc Công suất từ lưới đổ MF, MF làm việc động điện nhận công suất từ hệ thống Ngưỡng tác động chức 32R P343 : Pngược > 3,6% Pđm = 1440KW Bảo vệ tải MF 49 : Khi MF tải, nhiệt lượng sinh lớn dần lên theo thời gian tải, làm ảnh hưởng đến thiết bị Ngưỡng tác động chức 49 P343 : I 2220A trip Alarm 1968A ;20ph [...]...III.3 BẢO VỆ QUÁ ĐiỆN ÁP TRÊN ĐẦU CỰC MF 59 59 Cắt Nngoài Gần TC Bộ AVR Bị Lỗi UMF Khi Nngoài -> U giảm -> AVR sẽ tăng IKT-> U tăng gây quá điện khi sự cố bị loại từ AVR hiểu sai là UF đang thấp->AVR tăng IKT->gây quá điện áp Phá hỏng cách điện máy phát Gây bảo hòa mạch từ của MBA-> phát nóng MBA Ảnh hưởng đến hệ thống phụ tải công suất P343 113,2KV/110V... mất kích từ tổ máy sẽ nhận Q từ hệ thống rất lớn Làm sao phát hiện ? P Lưu đồ sự thay đổi tổng trở lúc vận hành và lúc xảy ra sự cố : Nguyên tắc bảo vệ 40 dựa trên một đặc tính trở kháng vòng Khi mất kích từ điện kháng của MF sẽ thay đổi từ trị số Xd đến Xd’ +jX Miền quá kích thích E>0,Q>0 Z R -Xa1 Miền kém kích thích E 132V # UF > 120%* 13,2Kv = 15.8Kv III.4 BẢO VỆ KÍCH TỪ 40 40 Hệ thống kích từ bị Trip bất ngờ Phóng điện ở vành trượt hoặc sự cố nguồn kích từ Hở mạch hoặc ngắn mạch kích từ DC Làm mất đồng bộ giữa stator và rotor Hở mạch kích từ có thể gây quá điện áp trên cuộn dây rotor làm hỏng cách điện Máy phát làm việc như một động cơ điện cảm ứng do nhận Q từ hệ thống E , Xd P;Q UF H P ;-... t=2s Trip I 51 I> 51V KI> U< U III.9 BẢO VỆ CÔNG SUẤT NGƯỢC 32R VÀ QUÁ TẢI 49 1 Bảo vệ chống luồng công suất ngược 32R : Khi năng lượng cung cấp cho Turbine bị gián đoạn hoặc sự cố bộ điều tốc Công suất từ lưới sẽ đổ về MF, và MF sẽ làm việc như một động cơ điện nhận công suất từ hệ thống Ngưỡng tác động của chức năng 32R trong P343 : Pngược > 3,6% Pđm = 1440KW 2 Bảo vệ quá tải MF 49 : Khi MF quá tải,... R=UP/Iđ < 4000 ohm 230VAC t=5s Báo chạm đất rotor - III.6 BẢO VỆ KÉM ÁP ĐẦU CỰC MÁY PHÁT 27 Nguyên nhân : Sự cố lưới (ngắn mạch ở gần thanh cái,thiếu công suất phản kháng…) Sự cố bộ AVR Hậu quả : Ảnh hưởng đến hoạt động các phụ tải tự dùng Nguyên lý : P343 113,2KV/110V 29 t=2,5s Trip Setting : U < 77V UF < 70%Uđm = 70%*13,3KV = 9,24KV III.7 BẢO VỆ TẦN SỐ THẤP 81L Ppt = PF - ∆P G Khi Ppt = PF -> fF... xảy ra chạm đất rotor : Hư hỏng cách điện của cuộn dây rotor Chạm đất ở hệ thống kích từ A UKT + B C - IKT Hư hỏng không đáng kể-> Tổ máy vẫn tiếp tục vận hành t1 t2 Iđ Nung nóng cách điện và lõi rotor UAB,UBC,UCA không đối xứng Một vài đôi cực từ có thể bị nối tắc Báo tín hiệu khi xảy ra sự cố chạm đất điểm thứ nhất nếu không giải từ được sự cố thì ngừng máy UKT + Iđ =0 Iđ # 0 IKT 64R UP R=UP/Iđ