Реверсивная мощность генератора что это
Защита генераторов
Защита генераторов
Защита генераторов
Автор: Вальтер Шоссиг (W Schossig) >> подробнее об авторе
Статья была опубликована в летнем номере журнала
в 2009 году >> о журнале
Перевод с английского: Перевертов Валерий Юрьевич
Первые усовершенствования в защите генераторов были рассмотрены в предыдущей статье по истории РЗ и А. Поскольку мощности генераторов увеличивались, то были разработаны специальные защитные функции, которые и будут рассмотрены в этой статье.
Защита от реверса мощности
Сначала обнаружение реверса мощности только сигнализировалось. Компания V&B в 1894 г выпустила устройство, показывающее как направление, так реверс (Рис.1) Это достигалось вращением красного диска на белом фоне.
Направленные реле использовались для отличия КЗ на шинах от КЗ на фидере или повреждения в генераторе. Они могли выявить, куда течет ток: от генератора в систему или наоборот. Эти реле подключались к ТТ генераторных выключателей; такое местоположение было границей, где выявление увеличения тока должно отключаться без выдержки времени.
В 1903 г компания AEG представила комбинированное реле МТЗ и обнаружения реверса мощности (Рис.5). Алюминиевый диск управлялся магнитным трехстержневым магнитопроводом. Наружные стержни напряжением, а средний (внутренний) током. При нормальном направлении, даже при больших величинах тока реле работало с выдержкой времени, а при реверсе тока оно работало практически без задержки. В 1920 г на генераторах стали устанавливаться двухфазные (или еще лучше трехфазные) устройства отключения в случае выявления реверса тока с чувствительной уставкой: реле должны были действовать на отключение в случае внутренних повреждений. Резервная защита делалась с помощью МТЗ с большой выдержкой времени. При отключении генераторного выключателя необходимо было снимать возбуждение с генератора. Это предохраняло от возгорания обмоток генераторов.
Рисунок 1. Индикатор реверса тока и направления перетикания тока
Рисунок 2. Реле направления мощности RR2, AEG примерно 1925 год
Рисунок 3. Защита от обратной мощности CG90c, BBC, 1943 год
Объявления
Если вы интересуетесь релейной защитой и реле, то подписывайтесь на мой канал
Защита от обратной мощности и от включения на стоящий генератор (Страница 1 из 3)
Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться
Сообщений с 1 по 20 из 43
1 Тема от Владимир 2011-02-21 16:07:09
Тема: Защита от обратной мощности и от включения на стоящий генератор
а что за обратная генерация?я далёк от такого рода защит(делилки,разные ПА).это чтобы система не задавила малый генератор или что??
Защита от обратной мощности-это защита от ошибочного включения генератора в сеть при отсутствии пара в турбине, либо при прекращении подачи пара при работе генератора в сети. Предназначена, в основном, для защиты турбины.
2 Ответ от SAA 2011-02-21 23:06:44
Re: Защита от обратной мощности и от включения на стоящий генератор
Защита от обратной мощности-это защита от ошибочного включения генератора в сеть при отсутствии пара в турбине, либо при прекращении подачи пара при работе генератора в сети. Предназначена, в основном, для защиты турбины.
3 Ответ от grsl 2011-02-21 23:16:48
Re: Защита от обратной мощности и от включения на стоящий генератор
Извините коллеги за поправку.
Но первая часть ответа некоректна, в случае включения ГВ на стоящий генератор ( а это значит, что нет пара), обратная мощность поможет как мёртвому припарки, тут используют совсем другую защиту ( ТО+ЗМН+положение выключателя).
4 Ответ от Владимир 2011-02-22 13:07:30
Re: Защита от обратной мощности и от включения на стоящий генератор
т.е. работе регуляторв турбины, когда при внешнем КЗ они успевают открыть пар считай на полную, а после отключения КЗ надо успеть этот пар закрыть
Внешние КЗ для генератора- сброс нагрузки, пар нужно закрывать
5 Ответ от Владимир 2011-02-22 13:10:44
Re: Защита от обратной мощности и от включения на стоящий генератор
Извините коллеги за поправку.
Но первая часть ответа некоректна, в случае включения ГВ на стоящий генератор ( а это значит, что нет пара), обратная мощность поможет как мёртвому припарки, тут используют совсем другую защиту ( ТО+ЗМН+положение выключателя).
Имеется ввиду,конечно, не препятствие включению, а отключение после ошибочного включения.
6 Ответ от grsl 2011-02-22 13:28:23
Re: Защита от обратной мощности и от включения на стоящий генератор
🙂
Уважаемые коллеги Владимир, SAA и другие
Предлагаю Вам ( точнее нам, я всегда с удовольствием приму участие в такой тематике) тему по специализированым защитам генераторов развить в разделе:
http://rzia.ru/forum18-releinaya-zashch … telei.html
Там мы сможем обсудить и защиту по обратной мощности и защиту от включения ГВ на стоящий генератор.
7 Ответ от SVG 2011-02-22 14:03:55
Re: Защита от обратной мощности и от включения на стоящий генератор
Внешние КЗ для генератора- сброс нагрузки, пар нужно закрывать
Так тебе и ножницы в руки. Отрежь и пересунь 
😉
8 Ответ от grsl 2011-02-22 15:09:20
Re: Защита от обратной мощности и от включения на стоящий генератор
маленький офф от админа.
Ножницы не в руки,а в зубы 
😛 
😆
Владимир, хотел бы продолжить беседу с вами по поводу включения ГВ на стоящий генератор.
мне кажется у нас друг с другом недопонимание.
9 Ответ от SVG 2011-02-22 15:55:23 (2011-02-22 15:56:13 отредактировано SVG)
Re: Защита от обратной мощности и от включения на стоящий генератор
10 Ответ от grsl 2011-02-22 17:57:38
Re: Защита от обратной мощности и от включения на стоящий генератор
Пока по обратной мощности, коротенько.
Уставка по мощности плавает между 0.5% до иногда 4%, в зависимости от типа привода и от мощности турбины.
Защита чисто турбиная, к гене не имеет отношения.
Там действительно подшипники накрываются и говорят лопатки летят.
Вариация времён.
Для трубогенераторов и некоторых других приводов ( не будем о них), две уставки : быстрое время, около 4 сек и медленое: от 10 до 20 сек.
Быстрое время запускается концевиком основного парового клапан ( и тут сейчас есть вариации).
А вот длиная уставка, вызвана нехваткой пара, проблемой с дизелем и тогда турбина может бултыхаться долго в режиме около моторного или в начале моторного. Потому 20сек делают с интегрированым временем или с таймером с выдержкой на сброс ( 2-3 сек задержка).
11 Ответ от SVG 2011-02-22 18:11:34
Re: Защита от обратной мощности и от включения на стоящий генератор
А давайте у Борисыча спросим, на гидрогенераторах есть что-нибудь подобное? Как они в двигательном режиме себя чувствуют, если судьба их туда загнала? И какая есть делилка на ГЭС?
Цели и способы защиты генераторов от обратной мощности и обратного тока
Условия устойчивой параллельной работы генераторов.
Включение на параллельную работу синхронных генераторов может осуществляться тремя методами: точной синхронизации, грубой синхронизации и самосинхронизации. При параллельной работе синхронных генераторов действуют моменты, благодаря которым без внешнего вмешательства обеспечивается устойчивая параллельная работа синхронных генераторов с точным равенством их скоростей вращения синхронной скорости. Этими моментами (для явнополюсной машины) являются: синхронизирующий момент, реактивный момент и асинхронный момент.
Это же можно объяснить несколько иначе, а именно следующим образом. Для обеспечения равномерного распределения нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами, без подрегулировки, необходимо полное соответствие как внешних характеристик генераторов для обеспечения равномерного распределения реактивной нагрузки между генераторами, так и соответствие скоростных характеристик первичных двигателей для обеспечения равномерного распределения активной мощности между генераторами и, соответственно, равномерной загрузки первичных двигателей.
1. Целью защиты является защита генераторов от работы в режиме электродвигателя. Такой режим возможен в случае резкого снижения оборотов одним из параллельно работающих генераторных агрегатов или при неправильном включении генератора в судовую сеть
2. Защита осуществляется у генераторов постоянного тока при помощи реле обратного тока, а у генераторов переменного тока—при помощи реле обратной мощности или при помощи реле обратного активного тока, которые применяются в современных схемах электрических станций.
3. Реле обратного тока и обратной мощности—это электромеханические двухкатушечные реле, имеющие катушки токовую и напряжения. Реле обратного активного тока—это электронное реле. Указанные реле устанавливаются в генераторных панелях главного распределительного щита.
4. При нормальной работе генератора магнитные потоки, создаваемые катушками токовой и напряжения, уравновешены. Реле находится в состоянии покоя. При возникновении ненормального режима работы генератора (генератор начинает потреблять энергию из сети) магнитные потоки от катушек разбалансируются и якорь реле начинает поворачиваться. При этом нормально открытые контакты замыкаются, а нормально закрытые размыкаются и разрывают цепь катушки нулевого напряжения автомата генератора. Генератор отключается от сети, а закрывшиеся нормально открытые контакты реле подают питание на звуковой и световой сигналы «Обратная мощность» на панели указанного генератора.
5. Избежать работы генератора в режиме электродвигателя можно, поддерживая регулятор числа оборотов первичного двигателя генератора и автоматический регулятор напряжения генератора в исправном состоянии, а также установкой реле обратной мощности, реле обратного тока, реле обратного активного тока и точной синхронизацией вводимых в параллель генераторов.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Цели и способы защиты генераторов от обратной мощности и обратного тока
Целью защиты является защита генераторов от работы в режиме электродвигателя. Такой режим возможен в случае резкого снижения оборотов одним из параллельно работающих генераторных агрегатов или при неправильном включении генератора в судовую сеть. Защита осуществляется у генераторов постоянного тока при помощи реле обратного тока, а у генераторов переменного тока — при помощи реле обратной мощности или при помощи реле обратного активного тока, которые применяются в современных схемах электрических станций. Реле обратного тока и обратной мощности — это электромеханические двухкатушечные реле, имеющие катушки токовую и напряжения. Реле обратного активного тока — это электронное реле. Токовые катушки подключаются последовательно в полюс генератора (постоянный ток) через шунт, а для генератора переменного тока — последовательно в фазу через трансформатор тока. Катушки напряжения подключаются в генераторах постоянного тока параллельно к полюсам генератора, а в генераторах переменного тока — параллельно фазам. Электронное реле подключается одной парой контактов последовательно в фазу генератора через трансформатор тока, а второй парой контактов — параллельно фазам через суммирующий трансформатор напряжения. Сами указанные реле устанавливаются в генераторных панелях ГРЩ.
При нормальной работе генератора магнитные потоки, создаваемые катушками токовой и напряжения, уравновешены. Реле находятся в состоянии покоя. При возникновении ненормального режима работы генератора (генератор начинает потреблять энергию из сети) магнитные потоки от катушек разбалансируются, и якорь реле начинает поворачиваться. При этом нормально открытые контакты замыкаются, а нормально закрытые размыкаются и разрывают цепь катушки нулевого напряжения автомата генератора. Генератор отключается от сети, а закрывшиеся нормально открытые контакты реле подают питание на звуковой и световой сигналы «Обратная мощность» на панели указанного генератора.
Места подключения реле к генераторам находятся на генераторной панели ГРЩ.
Избежать работы генератора в режиме электродвигателя можно, поддерживая регулятор числа оборотов первичного двигателя генератора и автоматический регулятор напряжения генератора в исправном состоянии, а также установкой реле обратной мощности, реле обратного тока, реле обратного активного тока и точной синхронизацией вводимых в параллель генераторов.
Цели и способы защиты генераторов от обратной мощности и обратного тока
Цели и способы защиты генераторов от обратной мощности и обратного тока
Целью защиты является защита генераторов от работы в режиме электродвигателя. Такой режим возможен в случае резкого снижения оборотов одним из параллельно работающих генераторных агрегатов или при неправильном включении генератора в судовую сеть. Защита осуществляется у генераторов постоянного тока при помощи реле обратного тока, а у генераторов переменного тока — при помощи реле обратной мощности или при помощи реле обратного активного тока, которые применяются в современных схемах электрических станций. Реле обратного тока и обратной мощности — это электромеханические двухкатушечные реле, имеющие катушки токовую и напряжения. Реле обратного активного тока — это электронное реле. Токовые катушки подключаются последовательно в полюс генератора (постоянный ток) через шунт, а для генератора переменного тока — последовательно в фазу через трансформатор тока. Катушки напряжения подключаются в генераторах постоянного тока параллельно к полюсам генератора, а в генераторах переменного тока — параллельно фазам. Электронное реле подключается одной парой контактов последовательно в фазу генератора через трансформатор тока, а второй парой контактов — параллельно фазам через суммирующий трансформатор напряжения. Сами указанные реле устанавливаются в генераторных панелях ГРЩ.
При нормальной работе генератора магнитные потоки, создаваемые катушками токовой и напряжения, уравновешены. Реле находятся в состоянии покоя. При возникновении ненормального режима работы генератора (генератор начинает потреблять энергию из сети) магнитные потоки от катушек разбалансируются, и якорь реле начинает поворачиваться. При этом нормально открытые контакты замыкаются, а нормально закрытые размыкаются и разрывают цепь катушки нулевого напряжения автомата генератора. Генератор отключается от сети, а закрывшиеся нормально открытые контакты реле подают питание на звуковой и световой сигналы «Обратная мощность» на панели указанного генератора.
Места подключения реле к генераторам находятся на генераторной панели ГРЩ.
Избежать работы генератора в режиме электродвигателя можно, поддерживая регулятор числа оборотов первичного двигателя генератора и автоматический регулятор напряжения генератора в исправном состоянии, а также установкой реле обратной мощности, реле обратного тока, реле обратного активного тока и точной синхронизацией вводимых в параллель генераторов.
Похожие статьи
5 Rating 5.00 (1 Vote)
Что представляет собой мощность генератора?
Электроприборы, подключенные к генератору, потребляют активную и реактивную мощность, которые в сумме образуют общую мощность.
Каждый генератор имеет свой коэффициент мощности, демонстрирующий количество активной мощности от полной. При выборе ДГУ для собственных нужд важно обратить внимание на этот параметр, убедившись в том, что оборудование справится с возложенными на него задачами.
Оптимальным коэффициентом мощности можно считать показатель 0.8. Это значит, что электроприборы получают 80% активной мощности от 100% общей мощности, вырабатываемой генератором.
Активная и реактивная энергия
Из приведенных примеров ясно, что не все электроприборы вызывают сдвиг по фазе, а только те у которых cos φ отличен от «1». Исходя из того, что косинус – это отношение прилежащего катета к гипотенузе, единица получится только в том случае если угол равен «0», то есть сдвига нет. Зависит это от вида электрического сопротивления, которых существует всего 3. Это активное, индуктивное и емкостное сопротивление. Теперь рассмотрим их подробнее.
Активное сопротивление
Его еще называют омическое. Другими словами, это сопротивление материала, которое неизменно при любых обстоятельствах (кроме температуры). К приборам с таким сопротивлением относятся ТЭНовые нагреватели (электроплиты, конвекторы и др.), а также лампы накаливания. Мощность таких приборов равняется произведению тока и напряжения, а ток в свою очередь зависит от сопротивления и рассчитывается по закону Ома: I = U/R. КПД активной нагрузки может быть разным, а вот cos φ, коэффициент мощности всегда равен 1.
Индуктивное
Если замерять сопротивление первичной обмотки сварочного трансформатора омметром, то увидим достаточно малое значение – всего где-то 2-4 Ом. Казалось бы, при подаче напряжения должно произойти короткое замыкание, но в реальности все работает нормально. Здесь закон Ома отступает и работает совсем другая формула. В катушке ток нарастает медленнее напряжения и возникает сдвиг тока по фазе в сторону отставания. Рассчитывается индуктивное сопротивление так: XL = 2 π FL. Где XL — сопротивление катушки, π – константа (3,14), F – частота тока, а L – индуктивность катушки.
Емкостное
Таким сопротивлением обладает простой конденсатор, а вычисляется оно по формуле Xc = ½ π FC, где Xc – емкостное сопротивление (Ом), F – частота (Гц) и C – емкость (Ф). При подключении конденсатора в цепь сдвиг тока происходит в сторону опережения.
В двух последних случаях сопротивление зависти от частоты тока, а в первом (омическом) – частота не влияет на сопротивление. Именно потребители с индуктивным и емкостным сопротивлением заставляют платить за лишнюю электроэнергию.
Что такое реле: виды, принцип действия и устройство
– одно из наиболее распространенных устройств, применяемых для автоматизации процессов в электротехнике. По факту, это автоматический выключатель, который соединяет или разъединяет электроцепи при достижении установленных значений или под внешним воздействием. Реле применяются в промышленности для автоматизации технологических процессов, в бытовой технике, которая есть в каждом доме, например в холодильниках и стиральных машинках, для защиты сети от слишком высоких или слишком низких параметров тока. Выбор нужного устройства упрощает классификация реле по различным признакам.
Сдвиг по фазе
Добавим на графике еще одну синусоиду теперь уже тока, а не напряжения. Руководствуясь законом Ома, определим его величину для каждого полупериода и увидим, что получилась идентичная синусоида, в которой гребни и впадины волн по вертикали полностью совпадают с графиком напряжения. Другими словами, ток не отстает и не опережает напряжение, то есть сдвига нет.
Ситуация кардинально меняется, когда вместо утюга включаем в цепь пылесос или вентилятор. Если посмотреть на графики, полученные на осциллографе, то увидим, что ток отстает от напряжения, то есть происходит сдвиг тока по фазе. Величина сдвига определяется через косинус угла сдвига и является коэффициентом мощности.
Представим работу генератора. В момент вращения, когда южный полюс, возбуждающей обмотки ротора, выравнивается с магнитопроводом статора индукционной катушки фазы «А», напряжение фазы достигает пикового значения. По мере проворачивания ротора напряжение фазы «А» падает. А теперь добавим схему с вентилятором, когда ток отстает от напряжения. Это значит, что ток достигнет пика позже, чем напряжение и ротор уже провернется на какой-то угол. Вот именно этот угол и называется «φ».
Промышленные компенсаторы реактивной энергии
На любом предприятии есть определенный набор оборудования и четкий алгоритм работы. Это значит, что суммарный сдвиг по фазе можно определить подсчетом или замерами. За счет этого несложно подобрать нужную емкость конденсаторной батареи и рассчитать периодичность ее подключения. На практике подобные установки позволяют сэкономит до 4% электроэнергии, что при общем расходе в тысячи или десятки тысяч киловатт довольно ощутимо.
Важно! Применение компенсаторов реактивной энергии вполне законно.
Компенсация реактивной энергии
В силу характера работы таких приборов избежать эффекта реактивной энергии нельзя, но его можно компенсировать. Можно провести эксперимент, подключив в сеть катушку (трансформатор на холостом ходу) и замерив ток в цепи. Важно не показание, а его наличие. Теперь рассмотрим такую же схему с конденсатором вместо катушки. Ток также будет. Это значит, что никакой работы не производится, а счетчик считает.
Если же подключить катушку и конденсатор параллельно, то амперметры 1 и 2 покажут ток на катушке и на емкости. В то же время амперметр 3 при условии равенства коэффициента мощности обеих потребителей покажет значение ноль. Задача выполнена и сдвиг тока в одну сторону компенсирован аналогичным сдвигом в другую сторону.
Именно по этому принципу и работает так называемый «генератор обратной мощности». Но как это работает на практике и какая будет экономия?
Физика процесса
Когда мы имеем дело с цепями постоянного тока, то говорить о реактивной мощности не приходится. В таких цепях значения мгновенной и полной мощности совпадают. Исключением являются моменты включения и отключения ёмкостных и индуктивных нагрузок.
Похожая ситуация происходит при наличии чисто активных сопротивлений в синусоидальных цепях. Однако если в такую электрическую цепь включены устройства с индуктивными или ёмкостными сопротивлениями, происходит сдвиг фаз по току и напряжению (см. рис.1).
Нужны ли устройства компенсации в быту?
На первый взгляд в домашней сети не должно быть больших реактивных токов. В стандартном наборе бытовых потребителей преобладают электрическая техника с резистивными нагрузками:
Коэффициенты мощности современной бытовой техники, такой как телевизор, компьютер и т.п. близки к 1. Ими можно пренебречь.
Но если речь идёт о холодильнике (P f = 0,65), стиральной машине и микроволновой печи, то уже стоит задуматься об установке синхронных компенсаторов. Если вы часто пользуетесь электроинструментом, сварочным аппаратом или у вас дома работает электронасос, тогда установка устройства компенсации более чем желательна.
Экономический эффект от установки таких устройств ощутимо скажется на вашем семейном бюджете. Вы сможете экономить около 15% средств ежемесячно. Согласитесь, это не так уж мало, учитывая тарифы не электроэнергию.
Попутно вы решите следующие вопросы:
Для того чтобы ток и напряжение работали синфазно, устройства компенсации следует размещать как можно ближе к потребителям тока. Тогда реальная отдача индуктивных электроприёмников будет принимать максимальные значения.