بسیاری از مهندسان قدرت هنگام تنظیم پارامترهای حفاظت معکوس توان برای ژنراتورهای گاز طبیعی متصل به شبکه-0.5% تا 3% توان نامی-به مقادیر معیار توربین بخار تکیه میکنند. این رویکرد مرسوم برای موتورهای احتراق داخلی گاز و توربینهای گازی کوچک ضعیف عمل میکند، و اغلب یک معاوضه اجتنابناپذیر ایجاد میکند: خاموش شدن مکرر مزاحم در شرایط عملیاتی عادی، یا قطع نشدن در هنگام خطاهای برق معکوس واقعی. این مقاله یک گردش کار کالیبراسیون مبتنی بر اندازهگیری را نشان میدهد که ریشه در خوانشهای الکتریکی واقعی در محل دارد، و اتکا به فرمولهای از پیش تعیینشده عمومی را حذف میکند، با تحلیلهایی که از دیدگاه عملیاتی مانیتور کیفیت توان قاب میشود.
منحنی واکنش معکوس توان منحصر به فرد واحد را ایجاد کنید
حفاظت از توان معکوس بر اساس یک اصل ساده عمل می کند: اگر محرک اصلی منبع سوخت خود را از دست بدهد، ژنراتور به حالت موتور تغییر می کند و توان فعال را از شبکه می گیرد. رله محافظ هنگامی که توان معکوس پایدار را پس از یک تاخیر از پیش تعریف شده تشخیص دهد، قطع کننده شبکه را راه اندازی می کند. دو پارامتر اصلی بر این طرح حفاظتی حاکم است: آستانه توان معکوس و تاخیر زمانی عملیات.
نقص اساسی در استفاده مجدد از نقاط تنظیم توربین بخار از تفاوت های مکانیکی اساسی در طرح های محرک اصلی ناشی می شود. موتورهای احتراق داخلی{1}}گاز، زمانی که تحویل سوخت قطع میشود، نیروی موتور بسیار بیشتری میگیرند: ضربات فشردهسازی درون سیلندرها، بار موتوری ثابتی معادل 10 تا 20 درصد توان نامی واحد ایجاد میکند. توربینهای گاز سبک{5}}رفتار مشابهی از خود نشان میدهند، با مصرف ثابت موتور بیش از 5٪ توان نامی.
اتخاذ یک آستانه پایین نزدیک به استاندارد توان نامی 1% برای توربینهای بخار باعث میشود که در طول همگامسازی معمول شبکه یا رمپهای بار جزئی، سفرهای کاذب ایجاد شود، زیرا به طور طبیعی تغییرات گذرا منفی کوتاهی در حدود قدرت صفر اتفاق میافتد. برعکس، افزایش آستانه برای جلوگیری از هدر رفتن مزاحم، رویدادهای خطرناک قدرت معکوس پایدار را پوشش می دهد. کارکرد طولانی مدت موتوری باعث گرم شدن بیش از حد اجزای محرک اصلی می شود و باعث آسیب مکانیکی دائمی می شود.
بنابراین کالیبراسیون دقیق به جای ارجاع به جداول جستجوی صنعتی عمومی، به گرفتن شکل موج های توان معکوس مخصوص واحد تحت آزمایش بستگی دارد.
دو معیار مهم را از طریق ضبط شکل موج{0} با وفاداری بالا ثبت کنید
برای اندازهگیری ولتاژ و جریان سه فاز در نقطه اتصال، یک تجزیهکننده کیفیت توان با-ضبط طولانی مدت و قابلیتهای نمونهگیری با سرعت بالا- مستقر کنید. تابع محاسبه توان فعال داخلی{4}}دستگاه، دادههای شکل موج مورد نیاز برای تکمیل سه مرحله آزمایشی زیر را ارائه میدهد:
مرحله 1: مدارهای اندازه گیری ولتاژ و جریان را تأیید کنید
تأیید کنید که قطبیت سیمکشی CT و PT با قرارداد علامت قدرت توافق شده مطابقت دارد: مقادیر مثبت نشاندهنده توان صادر شده به شبکه است، در حالی که مقادیر منفی نشاندهنده توان استخراجشده از شبکه است. در حالت آفلاین ژنراتور، یک بار آزمایشی کوچک را وصل کنید تا خوانش های قدرت جهت را تأیید کنید. این تضمین می کند که رله حفاظتی و تجهیزات مانیتورینگ جریان برق را به طور یکسان تفسیر می کنند. قطبیت نامناسب علت اصلی سوء عملکرد غیرقابل توضیح حفاظت است و اغلب در طول راه اندازی نادیده گرفته می شود.
مرحله 2: اوج قدرت معکوس گذرا را در طول چرخه بار معمولی ثبت کنید
پس از همگام سازی شبکه پایدار، به تدریج توان خروجی فعال ژنراتور را کاهش دهید تا زمانی که قرائت ها به صفر نزدیک شوند. نوسانات گاورنر سرعت نوسانات کوتاهی قدرت منفی در نزدیکی نقطه صفر- ایجاد می کند. آنالیزور را طوری پیکربندی کنید که کمتر از 128 نقطه داده در هر چرخه AC نمونه برداری کند و داده های پیوسته را برای چند دقیقه ثبت کند. دو قرائت کلیدی را از شکل موج های گرفته شده استخراج کنید: حداکثر قدرت منفی ثبت شده و طولانی ترین توان طول مدت در طول مدولاسیون بار عادی منفی می ماند. این اوج مقدار توان منفی حداکثر توان معکوس بی ضرری را که واحد تحت شرایط عملکرد استاندارد با آن مواجه می شود، تعیین می کند.
مرحله 3: اندازه گیری ثابت-قدرت معکوس حالت در هنگام از دست دادن کامل Prime Mover
اگر پروتکلهای ایمنی سایت و دستورالعملهای OEM اجازه میدهند، آزمایش قطع سوخت کنترلشده را انجام دهید: به طور ناگهانی منبع گاز طبیعی را به موتور اصلی قطع کنید. ضبط کننده منحنی انتقال قدرت کامل را ثبت می کند و افت توان فعال را از تولید مثبت به مقدار موتور منفی پایدار ردیابی می کند. هم مقدار توان معکوس حالت ثابت-و هم کل زمان لازم برای استقرار توان در این سطح منفی ثابت را مستند کنید.
اگر آزمایش قطع سوخت در سایت ممنوع است، اطلاعات مصرف برق شفت منتشر شده سازنده را برای وضعیت عملکرد موتوری واحد بازیابی کنید. برای محاسبه یک مقدار توان معکوس الکتریکی معادل برای مرجع، این رقم را با قرائتهای ولتاژ اتصال متقابل زمان واقعی از تجزیهگر-مرجع کنید.
آستانه و تاخیر را برای جداسازی شرایط گذرا بی ضرر از شرایط خطا کالیبره کنید
با دادههای شکل موج تأیید شده در دسترس، تکنسینها میتوانند پارامترهای حفاظت از توان معکوس زمانی معین-زمان یا معکوس{1}} را برای برآورده کردن یک قانون اصلی تنظیم کنند: حفاظت باید گذرگاههای برق معمول را نادیده بگیرد و در عین حال به خطاهای توان معکوس پایدار پاسخ مطمئنی بدهد.
تنظیم آستانه توان معکوس
حداکثر توان معکوس گذرا بی ضرر (از مرحله 2) را در ضریب حاشیه ایمنی 1.2 تا 1.5 ضرب کنید. این مقدار محاسبه شده را با توان معکوس حالت ثابت اندازهگیری شده در طول اتلاف سوخت (از مرحله 3) مقایسه کنید. آستانه نهایی باید کاملاً بالاتر از حداکثر توان منفی گذرا باشد و در عین حال به اندازه کافی زیر خطا باقی بماند-توان معکوس ثابت حالت-حفظ حداقل اختلاف 20٪ بین نقطه تنظیم و سطح توان خطا.
به عنوان یک مثال عملی: اگر چرخه بار معمولی یک پیک گذرا 15- کیلووات را ایجاد کند و اتلاف سوخت منجر به جذب توان معکوس ثابت 120- کیلووات شود، آستانه ای از 25- کیلووات تا 36- کیلووات، جداسازی کافی با حاشیه های ایمنی بین 1.7 و 2.4 را ارائه می دهد.
برای واحدهای بدون داده تست قطع سوخت، آستانه را حداقل 50 درصد بالاتر از بزرگترین توان معکوس گذرا اندازهگیری شده تنظیم کنید. علاوه بر این، اطمینان حاصل کنید که مقدار آستانه مطلق از 70٪ حداکثر قدرت موتور پیوسته ای که OEM موتور اصلی اجازه می دهد تجاوز نمی کند.
تنظیم تاخیر زمان عملیات
تایمر تأخیر را بر اساس طولانیترین دوره پیوسته تکی قرار دهید که آنالایزر قدرتی را ثبت میکند که در طول نوسانات بار عادی به زیر آستانه کالیبره شده میرسد. 0.3 تا 0.5 ثانیه زمان بافر اضافی اضافه کنید تا به طور کامل از نوسانات گذرا ناشی از گاورنر- اجتناب کنید. به طور همزمان، تأخیر را روی 60 درصد کل زمان لازم برای تثبیت نیرو در سطح توان معکوس کامل آن، ببندید، و عملکرد حفاظتی سریع را در طول رویدادهای تلفات واقعی سوخت تضمین می کند. برای اکثر ژنراتورهای گاز طبیعی، تاخیر بین 1 تا 3 ثانیه عملکرد متعادلی را ارائه می دهد.
پست{0}}حلقه اعتبارسنجی کالیبراسیون
مقادیر آستانه نهایی و تاخیر را در رله محافظ برنامهریزی کنید، سپس نظارت مداوم کیفیت توان را از طریق چرخههای چندگانه راهاندازی، خاموش شدن و تنظیم بار مجدداً-اجرا کنید. تأیید کنید که در حین کارکرد استاندارد، هیچ برداشت حفاظتی ناخواسته ای رخ نمی دهد.
هنگامی که ایمنی سایت اجازه می دهد، یک آزمایش قطعی سوخت کوتاه کنترل شده را اجرا کنید تا بررسی کنید که رله دقیقاً پس از سپری شدن تاخیر کالیبره شده، قطع کننده شبکه را خاموش می کند. علامتهای زمان مرجع را از گزارش سفر رله در برابر ضبطهای شکل موج قدرت آنالایزر متقاطع کنید تا تأیید کنید که نقاط تنظیم با ویژگیهای پاسخ الکتریکی منحصربهفرد واحد مطابقت دارند.
بستن غذای آماده
قوانین مبهم صنعت-مقادیر{1}}مقادیر سرانگشتی را به نفع سایت قابل اندازهگیری{2}}دادههای شکل موج خاص برای تنظیم حفاظت از توان معکوس قوی کنار بگذارید. تجهیزات نظارت بر کیفیت توان با وضوح بالا، منطق حفاظت انتزاعی را به اندازهگیریهای محسوس و قابل تأیید تبدیل میکند و خطرات اتصال به شبکه را با زمینبندی تمام تصمیمهای کالیبراسیون در دادههای عملیاتی واقعی کاهش میدهد.
