발전기 전압 버스바에서 직접 작동하는 터보 발전기 보호

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섹션 3. 보호 및 자동화

릴레이 보호. 발전기 전압 버스바에서 직접 작동하는 터보 발전기 보호¹⁾

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무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 전기 설비 설치 규칙(PUE)

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3.2.34. 발전기 전압 버스바에서 직접 작동하는 1MW 이상의 전력을 갖춘 1kV 이상의 터보 발전기의 경우 다음 유형의 손상 및 정상 작동 중단에 대비하여 계전기 보호 장치를 제공해야 합니다.

1) 발전기의 고정자 권선과 그 단자에서 다상 단락;

2) 고정자 권선의 단상 지락;

3) 이중 지락. 그 중 하나는 고정자 권선에서 발생하고 두 번째는 외부 네트워크에서 발생합니다.

4) 고정자 권선의 한 위상 권선 사이의 단락(출력 병렬 권선 분기가 있는 경우)

5) 외부 단락;

6) 역상분 전류로 인한 과부하(30MW 이상의 용량을 가진 발전기의 경우)

7) 고정자 권선의 대칭 과부하;

8) 여자 전류로 인한 회 전자 권선의 과부하 (권선 도체를 직접 냉각하는 발전기의 경우)

9) 여자 회로의 두 번째 지점에서 접지 오류;

10) 여기 손실이 있는 비동기 모드(3.2.49에 따름).

1. 다른 발전기에 대해서는 3.2.34 - 3.2.50에 주어진 요구사항을 따를 수 있다.

3.2.35. 전력이 1MW 이하이고 발전기 전압 버스바에서 직접 작동하는 1kV 이상의 터보 발전기의 경우 3.2.34, 단락 1-3, 5, 7에 따라 계전기 보호 장치를 제공해야 합니다.

발전기 전압 버스바에서 직접 작동하는 최대 1MW의 전력을 갖춘 최대 1kV의 터보 발전기의 경우 3.2.50에 따라 보호를 수행하는 것이 좋습니다.

3.2.36. 1MW 이상의 전력을 갖고 1kV를 초과하는 터보 발전기의 고정자 권선에서 다상 결함을 방지하려면 개별 위상 단자가 중립 측에 있는 경우 종방향 차동 전류 보호가 제공되어야 합니다(예외는 3.2.37 참조). 보호 기능은 모든 발전기 스위치를 끄고 계자를 끄고 터빈을 정지시키는 역할을 해야 합니다.

보호 범위에는 발전기 외에도 발전기와 발전소의 모선(회로 차단기까지)의 연결이 포함되어야 합니다.

종방향 차동 전류 보호는 0,6In 이하의 작동 전류로 수행되어야 합니다.

간접 냉각 기능을 갖춘 최대 30MW 전력의 발전기의 경우 1,3-1,4 Inom의 트립 전류로 보호를 수행할 수 있습니다.

보호 동작 전류가 Inom보다 큰 경우 전류 보호 회로의 고장을 모니터링해야 합니다.

종방향 차동 전류 보호는 불균형 전류의 과도 값(예: 포화 변류기가 있는 계전기)에서 디튜닝하여 수행해야 합니다.

보호는 30상 XNUMX계전기로 이루어져야 합니다. 최대 출력이 XNUMXMW인 발전기의 경우 이중 접지 결함에 대한 보호 기능이 있는 경우 XNUMX상, XNUMX릴레이 보호를 사용하여 보호를 수행할 수 있습니다.

3.2.37. 다른 발전기 또는 전력 시스템과 병렬로 작동하고 최대 1MW의 전력으로 1kV를 초과하는 발전기의 고정자 권선에서 다상 단락을 방지하려면 시간 지연 없이 전류 차단이 제공되어야 합니다. 발전기 출력 측면에서 부스바로 설치됩니다. 전류 차단이 감도 요구 사항을 충족하지 않는 경우 대신 종방향 차동 전류 보호 장치를 설치할 수 있습니다.

중성 측에서 위상 리드가 없는 대형 발전기의 경우에도 차동 보호 대신 전류 차단을 사용할 수 있습니다.

최대 1MW 전력의 1kV 이상의 단일 작동 발전기의 경우 고정자 권선의 다상 단락에 대한 보호로 외부 단락에 대한 보호를 사용해야 합니다(3.2.44 참조). 보호 기능은 모든 발전기 스위치를 끄고 해당 필드를 끄는 역할을 해야 합니다.

3.2.38. 1A 이상의 자연 용량성 지락 전류가 있는 고정자 권선의 단상 지락으로부터 5kV 이상의 발전기를 보호하려면(보상 유무에 관계없이) 전체 접지에 응답하는 전류 보호가 제공되어야 합니다. 고장 전류 또는 그 구성 요소가 더 높은 고조파. 필요한 경우 전원을 켜기 위해 제로 시퀀스 변류기를 발전기 단자에 직접 설치할 수 있습니다. 5A 미만의 용량성 지락 전류에도 보호 기능을 사용하는 것이 좋습니다. 보호 기능은 과도 현상에 대해 조정되어야 하며 3.2.36 또는 3.2.37과 같이 작동해야 합니다.

지락 보호 장치가 설치되지 않거나(5A 미만의 용량성 지락 전류에 민감하지 않기 때문에) 작동하지 않는 경우(예: 발전기 전압 네트워크의 용량성 전류를 보상하는 경우) 모선에 설치된 및 신호 작용 절연 모니터.

3.2.39. 단상 지락에 대한 보호를 위해 발전기에 영상 변류기를 설치할 때 이 변류기에 연결된 이중 지락에 대한 전류 보호를 제공해야 합니다.

높은 전류 값에서 작동 신뢰성을 높이려면 포화 변류기가 있는 계전기를 사용해야 합니다. 이 보호는 시간 지연 없이 수행되어야 하며 3.2.36 또는 3.2.37에 명시된 보호 역할을 해야 합니다.

3.2.40. 한 위상 권선 사이의 단락을 방지하기 위해 시간 지연이 없는 단일 시스템 횡차동 전류 보호가 병렬 분기가 있는 발전기의 고정자 권선에 제공되어야 하며 3.2.36에 지정된 보호 기능을 수행해야 합니다.

3.2.41. 외부 비대칭 단락으로 인해 발생하는 전류 및 역상분 전류에 의한 과부하로부터 30MW 이상의 전력을 가진 발전기를 보호하려면 두 번의 시간 지연이 있는 트립에서 작동하는 역상분 전류 보호 기능을 제공해야 합니다(3.2.45. XNUMX).

권선 도체를 직접 냉각하는 발전기의 경우 단계적 또는 종속 시간 지연 특성을 사용하여 보호를 수행해야 합니다. 이 경우 두 번째(더 높은) 시간 지연의 단계 및 종속 특성은 음의 시퀀스 전류가 있는 허용 가능한 발전기 과부하 특성보다 높아서는 안 됩니다.

권선 도체를 간접 냉각하는 발전기의 경우 역상분 전류가 2분 동안 발전기를 통과할 때 발전기에 허용되는 수준을 초과하지 않는 작동 전류로 독립적인 시간 지연으로 보호를 수행해야 합니다. 짧은 보호 시간 지연은 발전기 단자에서 허용되는 XNUMX상 단락 회로의 지속 시간을 초과해서는 안 됩니다.

트리핑에 작용하는 네거티브 시퀀스 전류 보호는 명확한 시간 지연 신호에 작용하는 보다 민감한 요소로 보완되어야 합니다. 이 요소의 작동 전류는 주어진 유형의 발전기에 허용되는 역상분 전류를 초과해서는 안 됩니다.

3.2.42. 외부 대칭 단락으로부터 30MW 이상의 전력을 가진 발전기를 보호하려면 최소 전압 시동으로 최대 전류 보호를 제공해야 하며, 이는 위상 전류에 연결된 하나의 전류 릴레이와 상간 전압. 보호 작동 전류는 약 1,3-1,5 Inom이어야 하며 작동 전압은 약 0,5-0,6 Unom이어야 합니다.

권선 도체를 직접 냉각하는 발전기에서는 지정된 보호 대신 단일 릴레이 거리 보호 장치를 설치할 수 있습니다.

3.2.43. 외부 단락으로부터 1MW ~ 30MW 이상의 전력을 가진 발전기를 보호하려면 상간 전압에 연결된 하나의 최소 전압 릴레이와 하나의 음극으로 구성된 결합 전압 시작과 함께 최대 전류 보호를 사용해야 합니다. 시퀀스 전압 필터 릴레이 장치, 최소 전압 릴레이 회로를 차단합니다.

보호 응답 전류 및 최소 전압 요소의 응답 전압은 3.2.42에 규정된 것과 동일해야 하며 역상분 전압 필터-릴레이 장치의 응답 전압은 0,1-0,12 Unom입니다.

3.2.44. 최대 1MW의 전력을 사용하는 1kV 이상의 발전기의 경우 중성 측에서 변류기에 연결된 외부 단락에 대한 보호로 최대 전류 보호를 사용해야 합니다. 보호 설정은 필요한 여유를 두고 부하 전류에 따라 선택해야 합니다. 단순화된 부족전압 보호(전류 계전기 없이)를 사용하는 것도 가능합니다.

3.2.45. 외부 단락으로 인한 전류로부터 1MW 이상의 전력을 가진 발전기를 보호하려면 다음 요구 사항을 준수해야 합니다.

1. 보호장치는 중성측 발전기 단자에 설치된 변류기에 연결되어야 합니다.

2. 발전기 전압 버스의 구분이 있는 경우 두 가지 시간 지연으로 보호를 수행해야 합니다. 즉, 해당 부분 및 버스 연결 스위치를 끄기 위한 더 짧은 지연, 발전기 차단기 및 현장 소화를 끄기 위한 더 긴 지연 .

3.2.46. 권선 도체를 직접 냉각하는 발전기에서는 발전기가 주 여자와 백업 여자 모두에서 작동할 때 과부하로부터 회전자를 보호해야 합니다. 보호는 명확한 또는 전류 의존적 시간 지연을 통해 수행되어야 하며 회전자 권선의 전압 또는 전류 증가에 대응해야 합니다. 보호 기능은 발전기 회로 차단기를 분리하고 계자를 끄는 역할을 해야 합니다. 로터는 보호로부터 더 짧은 시간 지연을 두고 언로드되어야 합니다.

3.2.47. 대칭형 과부하로 인한 전류로부터 발전기를 보호하려면 시간 지연 신호에 작용하고 고정자 위상 하나의 전류를 사용하는 과전류 보호 형태로 구현해야 합니다.

언로드 및 필요한 경우 대칭 과부하의 경우 권선 도체를 직접 냉각하여 발전기를 자동으로 차단하기 위해 3.2.46에 따라 수행되고 대칭 과부하를 수반하는 회 전자 과부하에 반응하는 회 전자 보호를 사용할 수 있습니다. 터보 발전기.

3.2.48. 터보 발전기 여자 회로의 두 번째 지점에서 지락에 대한 보호는 여자 회로의 유사한 매개변수를 가진 여러(1.6개 이하) 발전기에 대해 한 세트로 제공되어야 합니다. 보호 기능은 주기적인 절연 모니터링 중에 감지된 여자 회로의 한 지점에서 접지 오류가 발생한 경우에만 활성화되어야 합니다(XNUMX장 참조). 보호 장치는 권선 도체를 직접 냉각하여 발전기 회로 차단기와 계자 억제를 트립하고, 간접 냉각을 통해 발전기에 신호를 보내거나 트립하도록 작동해야 합니다.

3.2.49. 권선 도체를 직접 냉각하는 터보 발전기에서는 여자 손실이 있는 비동기 모드에 대한 보호 장치를 설치하는 것이 좋습니다. 대신 자동 필드 댐핑 장치의 위치에 의해서만 비동기 모드의 자동 감지를 제공하는 것이 허용됩니다. 지정된 보호 장치가 작동하거나 AGP가 꺼지면 여자 손실에 대한 신호가 비동기 모드를 허용하는 발전기에 제공되어야 합니다.

비동기 모드를 허용하지 않는 발전기 및 시스템의 무효 전력 부족 조건에서 여자 손실이 발생한 다른 발전기는 지정된 장치(보호 또는 자동 필드 억제)가 작동 중일 때 네트워크에서 연결을 끊어야 합니다.

3.2.50. 접지되지 않은 중성선을 사용하여 최대 1MW의 전력을 사용하는 최대 1kV의 발전기를 모든 유형의 손상 및 비정상적인 작동 조건으로부터 보호하려면 과전류 릴리스가 있는 회로 차단기 또는 과전류 보호 기능이 있는 스위치를 XNUMX개로 설치하여 수행해야 합니다. 터미널의 단계 버전. 중성측에 단자가 있는 경우 가능하면 지정된 보호 장치를 이러한 단자에 설치된 변류기에 연결해야 합니다.

단단히 접지된 중성선이 있는 발전기의 경우 이 보호 기능이 XNUMX상 버전으로 제공되어야 합니다.

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