Analiza zaštite sinhronog generatora pri prijelaznim asinhronim stanjima

doctoral thesis

• Author: Ante Marušić
• Mentor: Sejid Tešnjak (mentor)
• Committee member: Sejid Tešnjak (član povjerenstva)
• Committee member: Milan Šodan (član povjerenstva)
• Committee member: Anton Ogorelec (član povjerenstva)
• Committee member: Nedžat Pašalić (član povjerenstva)
• Committee member: Zlatko Maljković (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; (Department of Energy and Power Systems); Zagreb
• Defense date and country: 1994-06-29, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Electrical Engineering
• Universal decimal classification (UDC): 621.3 - Electrical engineering

Abstract

Kvarovi i smetnje u pogonu sinkronoga generatora odražavaju se na prilike u elektroenergetskom sustavu, i obrnuto poremećaji u radu elektroenergetskog sustava mogu utjecati na rad generatora.
U uvodnom dijelu je opisana problematika pogona i relejne zaštite sinkronoga generatora glede njegove uloge u elektroenergetskom sustavu, odnosno njegovog značaja s obzirom na nazivnu snagu i način priključka na mrežu. Uvodno poglavlje obuhvaća još i prikaz opsega istraživanja, te pregled vrlo iscrpne literature.
S obzirom na moguća oštećenja sinkronog generatora i poremećaje u radu elektroenergetskog sustava koji mogu nastati pri gubitku napona uzbude, pristupilo se detaljnijoj teorijskoj i eksperimentalnoj analizi pojava u generatoru tijekom asinkronog načina rada, te analizi zaštite koja će pouzdano djelovati i pravovremeno spriječiti štee koje mogu nastati u takovom slučaju.
U svrhu utvrđivanja dinamike sinkronog generatora u prijelaznim asinkronim stanjima, razvijen je odgovarajući matematički model bloka generator - transformator, s pripadnim regulacijskim uređajima. U skladu s time razvijen je i algoritam za utvrđivanje veličina stanja koje karakteriziraju asinkroni način rada, na temelju kojih može djelovati uređaj za zaštitu od asinkronog pogona. Također je, osim uobičajenog prikaza rada karakteristike releja u impedantnoj (R-jX) ravnii, razvijen grafički prikaz u P-Q ravnini koji daje novi uvid u problematiku zaštite od asinkronog pogona, posebice kada je u pitanju usklađenje ove zaštite s ostalim zaštitama i regulacijskim uređajima sustava uzbude.
Na temelju matematičkog modela razvijen je digitalni simulacijski model, koji je prikladan za analaizu asinkronog stanja sinkronog generatora. Izrada programskog paketa izvedena je korištenjem računala PC-486/33.
Simulacijskim modelom obuhvaćeni su najvažniji uzroci gubitka uzbude: prekid uzbudnog kruga i kratki spoj u krugu uzbude. Osim toga, može se utjecati na referentni napon uzbude, što također izaziva znatne poremećaje u radu generatora u smislu asinkronog načina rada.
U petom poglavlju su opisane osnovne značajke zaštite od asinkronoga pogona sinkronoga generatora i pregled postojećih uređaja za zaštitu od gubitka uzbude.
Rezultati dobiveni teorijskim istraživanjem pokazali su da je model fizikalno valjan i da se pomoću njega mogu dobiti relativno pouzdane podloge o ponašanju sinkronog generatora tijekom gubitka uzbude.
Da bi se o rezultatima teorijske analize asinkronih pogonskih stanja generatora moglo govoriti s većim stupnjem vjerodostojnosti bilo je neophodno provjeriti točnost matematičkoga modeIa usporedbom sa rezultatima eksperimentalnog istraživanja jednog od izabranih poremećaja koji može izazvati asinkroni pogon sinkronoga generatora i djelovanje zaštite od gubitka uzbude.
Praktična provjera rezultata teorijskog istraživanja provedena je mjerenjem na turbogeneratoru snage 150 MVA (Blok 3 u TE-TO "Zagreb"). Za potrebe provedbe ovog ispitivanja razvijen je prikladni mjerni sustav pomoću kojeg su veIičine stanja iz procesa prenesene do središnjeg uređaja - računala i pohranjene na njegov kruti disk.
U postupku priprema za provođenje eksperimentalnog istraživanja provedene su simulacije niza pojava karakterističnih za gubitak uzbude sinkronoga generatora. Nakon provedenih mjerenja u stvarnom pogonu termoeIektrane i obrade rezuItata, usporedbom se s rezuItatima simulacije moglo zaključiti da simulacijski model primjereno odslikava stvarne prilike i da se kao takav može smatrati modelom visokog stupnja vjerodostojnosti.
Rezultati istraživanja primjenljivi su u praksi jer se, pomoću njih može utvrditi ponašanje zaštitnog uređaja u prijelaznim asinkronim stanjima i adekvatno prilagoditi karakteristici uređaja za ograničenje rada sinkronoga generatora u poduzbudi.

• Keywords: Analiza; digitalni releji; gubitak uzbude; prijelazna asinkrona stanja; sinkroni generato; zaštita generatora
• Keywords (english): Analysis; digital relays; loss of excitation; transient asynchronous states; synchronous generator; generator protection
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:587568
• Study programme: Title: Doctoral study programme "Electrical Engineering and Computing"; Study programme type: university; Study level: postgraduate; Academic / professional title: doktor/doktorica znanosti, po-dručje tehničkih znanosti (doktor/doktorica znanosti, po-dručje tehničkih znanosti)
• Type of resource: Text
• File origin: Reformatted digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2019-03-20 09:15:41