सिंक्रोनस मशीनों की रिले सुरक्षा

तुल्यकालिक विद्युत मशीनें वैकल्पिक चालू मशीनें हैं, आमतौर पर तीन चरण। अधिकांश इलेक्ट्रोमैकेनिकल कन्वर्टर्स की तरह, वे जनरेटर और मोटर मोड दोनों में काम कर सकते हैं। एक तुल्यकालिक मशीन के संचालन का एक विशेष मोड प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजा मोड है। इस उद्देश्य के लिए डिज़ाइन की गई विशेष मशीनों को सिंक्रोनस कम्पेसाटर कहा जाता है।

तुल्यकालिक मशीन

सिंक्रोनस मोटर्स और जेनरेटर की मौलिक प्रतिवर्तीता के बावजूद, उनके पास आमतौर पर डिज़ाइन विशेषताएं होती हैं जो शायद ही कभी मोटर्स को जेनरेटर के रूप में उपयोग करना संभव बनाती हैं और इसके विपरीत।

तुल्यकालिक मशीन स्टेटर

क्षतिग्रस्त जनरेटर

स्टेटर वाइंडिंग को नुकसान:

  • मल्टीफ़ेज़ शॉर्ट सर्किट;

  • एकल-चरण पृथ्वी दोष (यदि लागू हो);

  • जुड़वां पृथ्वी दोष;

  • एक चरण के घुमावों के बीच शॉर्ट सर्किट (आउटपुट समानांतर शाखाओं के साथ तुल्यकालिक जनरेटर के लिए)।

रोटर वाइंडिंग में दोष (फील्ड वाइंडिंग में):

  • ग्राउंडिंग (रोटर बॉडी) एक बिंदु पर;

  • उत्तेजना सर्किट के दो बिंदुओं पर ग्राउंडिंग।

जनरेटर के असामान्य ऑपरेटिंग मोड

  • एक तुल्यकालिक जनरेटर (सममित और असममित) का स्टेटर ओवरलोडिंग।

  • बाहरी शॉर्ट सर्किट के मामले में ओवरलोड।

  • स्टेटर वाइंडिंग टर्मिनलों पर वोल्टेज में वृद्धि।

  • अतुल्यकालिक मोड।

जनरेटर के रिले संरक्षण के लिए आवश्यकताएँ

चयनात्मकता - सुरक्षा को जनरेटर को केवल उन दोषों और मोडों में बंद करना चाहिए जो जनरेटर के लिए वास्तविक खतरे का प्रतिनिधित्व करते हैं।

उत्पादकता - मशीन की विफलता की डिग्री को कम करने और जनरेटर और सिस्टम के अस्थिर समानांतर संचालन को रोकने के लिए।

संवेदनशीलता - एक तुल्यकालिक जनरेटर में सभी प्रकार की विफलताओं के साथ-साथ आसन्न तत्वों के शॉर्ट सर्किट पर उनकी विफलता की स्थिति में इन तत्वों की सुरक्षा और स्विच का बैकअप लेने के लिए। बचाव कार्य करना चाहिए न केवल क्यू पर बल्कि यह भी एजीपी डिवाइस पर जनरेटर द्वारा भेजे गए शॉर्ट सर्किट करंट को रोकने के लिए।

समय की देरी के बिना वर्तमान शटडाउन

यह स्टेटर वाइंडिंग में बहु-चरण शॉर्ट सर्किट के खिलाफ 1 मेगावाट से कम की शक्ति वाले जनरेटर के लिए मुख्य सुरक्षा के रूप में उपयोग किया जाता है। बसबार टर्मिनलों के किनारे स्थापित।

समय की देरी के बिना वर्तमान शटडाउन

समय की देरी के बिना वर्तमान शटडाउन

अनुदैर्ध्य अंतर संरक्षण

यह स्टेटर वाइंडिंग में पॉलीफ़ेज़ शॉर्ट सर्किट के खिलाफ 1 मेगावाट से ऊपर के जनरेटर के लिए मुख्य सुरक्षा के रूप में उपयोग किया जाता है।

अनुदैर्ध्य अंतर संरक्षण

टीए बसबार की तरफ और तटस्थ तरफ स्थापित है।

अनुदैर्ध्य अंतर सुरक्षा के मापदंडों की गणना

संरक्षण वर्तमान:

सुरक्षात्मक ट्रिपिंग करंट

आमतौर पर, जनरेटर की शक्ति के आधार पर, सुरक्षा का ट्रिपिंग करंट सीमा में होता है:

सुरक्षात्मक ट्रिपिंग करंट

संरक्षण संवेदनशीलता परीक्षण:

सुरक्षा की संवेदनशीलता की जाँच करना

अनुप्रस्थ अंतर सुरक्षा

यह जनरेटर के लिए मुख्य सुरक्षा के रूप में 1 मेगावाट से अधिक की शक्ति के साथ शॉर्ट सर्किट प्रति मोड़ के खिलाफ उपयोग किया जाता है। स्टेटर वाइंडिंग में मल्टीफ़ेज़ शॉर्ट सर्किट की स्थिति में अनुदैर्ध्य अंतर सुरक्षा बनाए रखता है।

अनुप्रस्थ अंतर सुरक्षा

सिंगल-रिले ट्रांसवर्स डिफरेंशियल प्रोटेक्शन सर्किट

सिंगल-रिले ट्रांसवर्स डिफरेंशियल प्रोटेक्शन सर्किट

सुरक्षात्मक ट्रिपिंग करंट

करंट ट्रांसफॉर्मर एक स्टार में जुड़े स्टेटर वाइंडिंग की समानांतर शाखाओं के दो शून्य बिंदुओं के बीच एक सर्किट में स्थापित होता है।

तटस्थ सर्किट में बहने वाले उच्च हार्मोनिक्स से ट्यूनिंग के लिए जेडएफ-फिल्टर, तीन के गुणक।

जनरेटर या उसके टर्मिनलों की स्टेटर वाइंडिंग में पृथ्वी की खराबी से सुरक्षा

1. एक नेटवर्क में एक ट्रांसफार्मर के साथ एक इकाई में काम करने वाले जनरेटर के लिए वर्तमान दिशात्मक सुरक्षा पृथक तटस्थ.

2. नेटवर्क के साथ जनरेटर के लिए आंतरायिक चाप दोष द्वारा उत्पन्न उपभोक्ता वस्तुओं के कम आवृत्ति घटकों का उपयोग करके पृथ्वी दोष संरक्षण मुआवजा तटस्थ.

3. नेटवर्क में काम करने वाले जनरेटर के लिए अर्थ फॉल्ट प्रोटेक्शन प्रतिरोधक रूप से तटस्थ.

4. शून्य-अनुक्रम वोल्टेज के एकल-चरण ग्राउंडिंग के मामले में सिग्नलिंग।

एक पृथक या प्रतिध्वनित ग्राउंडेड न्यूट्रल के साथ नेटवर्क में काम करने वाले जनरेटर के लिए अर्थ फॉल्ट प्रोटेक्शन

ग्राउंड प्रोटेक्शन में शून्य (बिंदु K2) के पास शॉर्ट सर्किट के लिए स्टेटर वाइंडिंग प्रतिरोध का लगभग 5% "मृत क्षेत्र" होता है। मान 3U0, 3I0 तटस्थ और गलती के स्थान के बीच चरण की संख्या के समानुपाती होते हैं।

एक पृथक या प्रतिध्वनित ग्राउंडेड न्यूट्रल के साथ नेटवर्क में काम करने वाले जनरेटर के लिए अर्थ फॉल्ट प्रोटेक्शन

शून्य-अनुक्रम वोल्टेज पर सिंगल-फेज ग्राउंड फॉल्ट अलार्म

शून्य-अनुक्रम वोल्टेज पर सिंगल-फेज ग्राउंड फॉल्ट अलार्म

प्रतिरोधक अर्थ वाले न्यूट्रल नेटवर्क पर काम करने वाले जेनरेटर के लिए अर्थ फॉल्ट प्रोटेक्शन

प्रतिरोधक अर्थ वाले न्यूट्रल नेटवर्क पर काम करने वाले जेनरेटर के लिए अर्थ फॉल्ट प्रोटेक्शन

रोटर वाइंडिंग में सेकेंडरी ग्राउंडिंग से सुरक्षा

पृथ्वी दोष के मामले में रोटर वाइंडिंग पर वोल्टेज वितरण।

रोटर वाइंडिंग में सेकेंडरी ग्राउंडिंग से सुरक्षा

उत्तेजना सर्किट के दो बिंदुओं पर शॉर्ट सर्किट के खिलाफ जनरेटर का संरक्षण सर्किट

उत्तेजना सर्किट के दो बिंदुओं पर शॉर्ट सर्किट के खिलाफ जनरेटर का संरक्षण सर्किट

उत्तेजना सर्किट के दो बिंदुओं पर शॉर्ट सर्किट के खिलाफ जनरेटर का संरक्षण सर्किट

(ए) उत्तेजना योजना; बी) वर्तमान सर्किट का संचालन

ओवरवॉल्टेज के खिलाफ ओवरवॉल्टेज ब्लॉकिंग

  • बाहरी शॉर्ट सर्किट के दौरान जनरेटर को ओवरकरंट से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया।

  • 30 मेगावाट से कम की शक्ति वाले जनरेटर के लिए उपयुक्त।

  • यह दो चरणों में किया जाता है।

सर्ज ब्लॉकिंग सर्किट

सर्ज ब्लॉकिंग सर्किट

ए) वर्तमान सर्किट; बी) वोल्टेज सर्किट; c) ऑपरेटिंग करंट सर्किट

नकारात्मक अनुक्रम अतिप्रवाह संरक्षण

  • इसका उपयोग 30-60 मेगावाट की शक्ति वाले जनरेटर के लिए किया जाता है।

  • जनरेटर को बाहरी असममित शॉर्ट सर्किट से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया।

नकारात्मक अनुक्रम अतिप्रवाह संरक्षण

ए) वर्तमान सर्किट; बी) वोल्टेज सर्किट; c) ऑपरेटिंग करंट सर्किट

जनरेटर दूरी संरक्षण

  • इसका उपयोग 60 मेगावाट से अधिक की शक्ति वाले जनरेटर के लिए किया जाता है।

  • जनरेटर को बाहरी असममित शॉर्ट सर्किट से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया।

न्यूनतम ऑपरेटिंग वोल्टेज पर अधिकतम लोड से सेटिंग की स्थिति के अनुसार सुरक्षात्मक ऑपरेशन का प्रतिरोध चुना जाता है:

संरक्षण ट्रिगर प्रतिरोध

जनरेटर दूरी संरक्षण सर्किट

जनरेटर दूरी संरक्षण सर्किट

ट्रिगर सुरक्षा:

संरक्षण ट्रिगर प्रतिरोध

वृद्धि संरक्षण

हाइड्रो जनरेटर पर स्थापित:

वृद्धि संरक्षण

160 मेगावाट और उससे अधिक की क्षमता वाले टर्बाइन जेनरेटर पर स्थापित:

वृद्धि संरक्षण

अतुल्यकालिक मोड के खिलाफ जनरेटर सुरक्षा

एआर जनरेटर के प्रकार

1. पूर्ण या आंशिक उत्तेजना के साथ।

2. कोई उत्साह नहीं।

अतुल्यकालिक मोड से जनरेटर की सुरक्षा का सिद्धांत — दूर से, जनरेटर के प्रतिरोध की निगरानी की जाती है।

इंजन सुरक्षा

इलेक्ट्रिक मोटर्स को नुकसान:

  • एकल-चरण पृथ्वी दोष;

  • एक फेज के घुमावों के बीच क्लोजर;

  • चरण चरण शॉर्ट सर्किट।

ईडी के संचालन के असामान्य तरीके:

  • नाममात्र से अधिक धाराओं के साथ अधिभार;

  • एक्चुएटर अधिभार।

बहुचरण शॉर्ट सर्किट संरक्षण

बहुचरण शॉर्ट सर्किट संरक्षण

तात्कालिक ओवरकुरेंट संरक्षण सर्किट

बहुचरण शॉर्ट सर्किट संरक्षण

कम वोल्टेज संरक्षण

टायर का दबाव कम होने पर इंजनों की स्व-शुरूआत नहीं हो सकती है:

कम वोल्टेज संरक्षण

प्रत्यक्ष रिले के साथ अंडरवॉल्टेज संरक्षण सर्किट:

प्रत्यक्ष रिले के साथ अंडरवॉल्टेज संरक्षण सर्किट

एक तुल्यकालिक नेटवर्क से गिरने के खिलाफ तुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर्स का संरक्षण:

सिंक्रोनस नेटवर्क से बाहर गिरने के खिलाफ सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स का संरक्षण

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