Как гигакалории превращаются в мегаватты - Виртуальная экскурсия по электростанции

lenivec> Слушай Гоги, а какое время замедления в обслуживаемых тобой реле с медными цилиндрами? Доли секунд, секунды, или десятки секунд?
Максимум, как я помню несколько секунд. Если память меня не подведет, завтра на работе проверю максимальное время.
lenivec> Ещё вопрос в тему. Перегрузочная способность синхронного генератора.
Сложный вопрос. Сразу скажу, однозначного ответа не дал бы, даже если бы увидел генератор вживую, а уж тем более через интернет.
Со стороны генератора надо опасаться только перегрева обмоток статора (если у него вращающийся индуктор). Срыва у него не будет, он будет вырабатывать электричество пока крутится. Если затормозится, то вместе с ним встанет ДВС и ничего страшного не будет.
В принципе, превышение тока на 40% не смертельно в таком режиме. Но также упадет частота генератора и снизится выходное напряжение. Как на это отреагирует сварочник - понятия не имею.
От перегрева обмотки защитит хороший автомат на выходе генератора с нормально выставленной тепловой защитой. Марку не порекомендую, так как все что можно купить в магазине - дерьмо полное даже самые дорогие модели.
Чуть прояснить картину смогут полные выходные данные генератора и входные сварочника.

Татарин> Но ведь и направление поля "до" и "после" катушки - разное. Что ж тут тогда странного?
Как разное? Как я помню картинку из учебника физики магнитное поле стремительно проносится внутри катушки в одном направлении.
Татарин> Сначала оно никогда не включится. Это lenivec верно заметил...
Татарин> Есть такой эффект - магнитное поле полностью выталкивается из СП. Чтобы его туда втолкать, нужно постараться.
А как накачивают сверхпроводящие магниты?

Татарин>> Но ведь и направление поля "до" и "после" катушки - разное. Что ж тут тогда странного?
GOGI> Как разное? Как я помню картинку из учебника физики магнитное поле стремительно проносится внутри катушки в одном направлении.
Эээ... хм... Или я тебя не понял, или тут что-то ОЧЕНЬ не то.
Имеется в виду, сверху или снизу катушки?
Тогда - ОК, тут может быть такой эффект: ток в цилиндре при включении направлен противоположно току в катушке и стремится подавить возникающее поле. Если цилиндр далеко то якоря, то он при включении влияет слишком слабо, чтобы это заметить, а если близко - то сразу заметно.

Если дело в этом, то от расположения цилиндра (сверху или снизу) должно немного зависеть и время залипания.

Татарин>> Сначала оно никогда не включится. Это lenivec верно заметил...
Татарин>> Есть такой эффект - магнитное поле полностью выталкивается из СП. Чтобы его туда втолкать, нужно постараться.
GOGI> А как накачивают сверхпроводящие магниты?
Специальные штуки ставят - токовводы. В самом простом случае - нагреваемый участок дуги, к которому прицеплены два провода от внешнего источника тока.

GOGI> Со стороны генератора надо опасаться только перегрева обмоток статора (если у него вращающийся индуктор). Срыва у него не будет, он будет вырабатывать электричество пока крутится.


Т.е. принципиально можно снять в коротком импульсе всю энергию вращения мех. частей в виде электричетва? правильно понял?
По перегреву генератора и поведению сварочника не загружайся - если генератор ощутимо перегреется, то перекур будет. Сварочник электронный со встроенной защитой от всяких пертурбаций напряжения отрубиться и всё.

lenivec> Т.е. принципиально можно снять в коротком импульсе всю энергию вращения мех. частей в виде электричетва? правильно понял?
угу, но не совсем угу. Всю нельзя, но раза в два больше номинала вполне.

Тимофей, поскольку никакой личной информации твое письмо не содержало, взял на себя смелость его сдесь процитировать.

---

Вы задавали загадку про диф. защиту генератора. Как я понял, ТТ ТА6 и ТА8 расположены симметрично относительно генератора и поэтому там имеет смысл сравнивать ток напряму. Но для пары ТА3 - ТА19 такого нет - они на одном "плече" от генератора. Да еще по пути от ТА3 к ТА19 происходит отбор мощности на ТСН (около 9% ?). А нельзя ли было на ветке к ТСН навесить еще один трансформатор и суммировать его показания с ТА19? Вроде, вместе они должны дать что-то похоже на ТА3.

---

Ответ: можно но не в данном случае, потому что у 1Т двухстороннее питание. Разберем на примерах.
Заменим трансформатор шиной для упрощения вычисления токов, коэффициенты трансформации ТТ будет считать одинаковыми.
Случай один, МВГ отключен, питание идет с системы. На низкой стороне тока нет 0 А, на высокой идет ток ТСНа 1 А. На отпайке соответственно ток такой же 1 А. Следовательно, чтобы дифзащита правильно работала, нужно из тока высокой стороны вычесть ток низкой 0 А и ток отпайки 1 А. Тогда мы получим необходимые 0 А разницы.
А теперь отключим воздушный выключатель высокой стороны (ток 0 А) и включим МВГ. Через него будет протекать ток отпайки 1 А и по самой отпайке 1 А. Если мы вычтем все это из 0 А высокой стороны, то получим -2 А, а нам нужно 0.
И куда ни всовывай ток отпайки не получится так, чтобы баланс соблюдался всегда. Это особенность схемы с двухсторонним питанием. Если бы генератор всегда выдавал мощность в систему или наоборот, такая схема могла бы работать.
Поэтому применяется такой метод как торможение.
Дифзащита срабатывает не при бесконечно малой разнице токов, есть какая-то определенная уставка, скажем 1 А разницы. Так вот торможением называется увеличение уставки срабатывания в зависимости от какой-то величины. В данном случае применяется торможение от тока отпайки. Если ток в отпайке 0 А, то уставка срабатывания 1 А. А если он 1 А, то уставка увеличивается до 2 А и т. д. (цифры от балды).
Отстройка срабатывания от броска тока намагничивания осуществляется подобным образом. Основано оно на том, что в токе намагничивания большая составляющая 3 гармоники тока. Поэтому там стоит фильтр, выделяющий 3 гармонику из тока ТА3 и ТА19 и уставка увеличивается при увеличении тока 3 гармоники.
Вот в таком виде с торможением от двух величин дифзащита становится полностью работоспособной.

Никто не попытался угадать чего это у меня надето на голове.
Правильно сделали, хоть эта штука и очень похожа на светильник РСП-400, на самом деле это генератор фаерболов.
Вот он в действии.

Защита от повышения напряжения на холостом ходу.
Очень простая защита. Напряжение с ТН подается на реле напряжения и при достижении заданной уставки оно срабатывает.
Интересна она двумя вещами. Во первых, она не гасит блок. Отключается только МВГ и гасится поле возбуждения. Турбина при этом продолжается крутиться.
И второе это то, почему защита действует на холостом ходу. Дело в том, что генератор не сможет выдать напряжение больше, чем есть в сети. Напряжение на выводах регулируется током возбуждения, но при работе в сети регулируется не напряжение, а потребление или выдача реактивной мощности. А напряжение остается равным сетевому. В этом прослеживается аналогия с регулировкой частоты вращения.
Вот на такое вот реле подается напряжение с ТН. Токовые реле выглядят практически также, у них только катушки другие.

GOGI> Никто не попытался угадать чего это у меня надето на голове.
GOGI> Правильно сделали, хоть эта штука и очень похожа на светильник РСП-400, на самом деле это генератор фаерболов.
GOGI> Вот он в действии.
Так не пойдет давай подробно рассказывай.

Защита от замыкания на землю в обмотке статора.
Для определения факта замыкания используется два принципа. Первый состоит в том, что при металическом замыкании на землю в обмотке, в напряжении на выводах генератора появляется составляющая нулевой последовательности. Обратите внимание на ТН TV1, подключенный возле выключателя Q2. У него несколько вторичных обмоток, а в одной из них нарисован разомкнутый треугольник - это обозначение схемы соединения обмоток. Такое включение позволяет выделять из напряжения только составляющую нулевой последовательности, причем умноженную на 3. А дальше реле напряжения и как обычно, отключение генератора (хотя эта защита может работать и на сигнал).
Но орган нулевой последовательности не реагирует на замыкания на землю в первых 20% обмотки со стороны нейтрали.
От замыканий в этом месте защищает орган третьей гармоники. Он реагирует на соотношение величины 3 гармоники на линейных выводах и выводах нейтрали и защищает 30% обмотки со стороны нейтрали.
Оба этих органа собраны в реле 33Г-1, которому мы давно ищем альтернативу. Очень уж капризное это реле.

marata> Так не пойдет давай подробно рассказывай.
Ты что, это совершенно секретное оружие релейщиков, доступное только мастерам. Даже я, инженер, максимум могу на голову его надеть. На фото искусство владения генератором фаерболов демонстрирует мастер группы возбуждения генераторов. По его лицу видно, какого сосредоточения сил требует это оружие.

Не канает . По крайней мере фото места установки этого девайча

На этом серия про защиты закончена. И неумолимо приближается окончание всего сериала.
А пока еще чуть-чуть про защиты.
Многие наверное знают, что по ЛЭП кроме электричества передается еще и информация. А вот какая? Про диспетчерскую связь знают также многие. А вот про ВЧ защиты и телемеханику?
Очень коротко. Представьте себе ЛЭП длинной 10 км, которую будет очень хорошо защитить дифференциальной защитой. Для этого нужно по концам её поставить ТТ, но ведь также придется тянуть 10 км проводов со вторичной обмотки одного из них. Релейщики не могли пойти на такой перерасход государственной меди и придумали передавать величину тока в одном из них прямо по силовым проводам к месту установки другого. Не знаю как для кого, но по моему скромному разумению по настоящему гениальное решение с хорошим воплощением.
Телемеханика. Представьте ту же линию 10 км. С одной стороны наш генератор и выключатель, с другой выключатель и трансформатор. И тут КЗ в трансформаторе, защита выдает команду на отключение выключателя, а он не отключился. Пока диспетчер свяжется с нашим НСС и потребует отключить выключатель на нашей стороне, трансформатор натурально сгорит до тла, что явно получится очень нехорошо.
Поэтому специальный передатчик на их стороне выдает в ЛЭП команду на отключение нашего выключателя. Наш приемник её принимает и выполняет. У нас это одно простое действие, а на некоторых ГЭС гидроагрегаты пускаются такими командами, передаваемыми по ЛЭП.

marata> Не канает . По крайней мере фото места установки этого девайча
Хорошая фотография, правда? Сам когда фотографировал не думал, что лампа на 500 Ватт в светильнике РСП будет так эффектно смотреться. Ну и модель хороший. На самом деле он изображает сцену допроса из американских фильмов (где любят светить яркой лампой в морду).

Обещал я рассказать о черных днях релейщиков, за что их лишают премии.
Каждый год осенью станция проходит очень не любимую процедуру проверки подготовке к зиме. Приезжает большая комиссия очень больших начальников и они ходят по всей станции, проверяя насколько мы готовы всю зиму отапливать и освещать город.
Естественно, мы к этой комиссии устраиваем показуху и наводим лоск на наше оборудование. А наше релейное оборудование это в основном релейные щиты. На которых очень любит оседать пыль.
Никто для протирки пыли выводить защиту из работы не будет, поэтому делаем мы на панелях в работе. Вот и в этот раз мы пошли на ГРУ-10 кВ, запасшись ветошью.
Я уже почти закончил свой участок и перешел к самой ответственной панели дифференциальной защиты шин ГРУ. Оставалось протереть буквально несколько реле и я чуть-чуть расслабился. И тут случилась подлость.
Ветошь которой я протирал реле зацепилась за верхний фиксатор крышки реле. Когда я закончил протирку этой крышки и стал убирать ветошь, она потянула фиксатор и, что уж совсем гадко получилось, эта же натянутая ветошь надавила на крышку. Крышка с ослабленным фиксатором чуть опустилась и надавила на контакты реле. При их замыкании проскочила маленькая искорка. И грохот отключившегося выключателя 10 кВ, потому что это было выходное реле защиты.
Самые мерзкие первые секунды. Когда ты уже точно знаешь, что сделал что-то, чего ну совсем не надо было делать. Но еще не знаешь что именно. И думаешь, совсем это п...ц или еще поживем?
А потом будни, сначала ходишь и объясняешь начальникам, чего и как ты это сделал. Потом пишешь объяснительную (чистосердечное признание).
Подшучивать надо мной стали только на следующий день, когда я уже отошел. В первый день отнеслись с сочувствием, потому что практически у каждого есть подобный случай за время работы. Кто-то отключал секцию 6 кВ, кто-то генератор.
Мне повезло, я отключил только один шинный мост на НХК и стоило мне это 20% премии. Если бы это был генератор, было бы 100% и возможно до конца года. Но зато я на собственной шкуре почувствовал, что в работе релейщиков расслабляться нельзя никогда, даже протирая пыль.

А вот и шинные мосты, один из которых я отключил.

А вот мост крупным планом.

И еще пара фотографий.
Реле времени РВ-100. Его механизм с контактами я советую ракетчикам, использующим радиозапуск в качестве предохранительного элемента. Хорошо видимый циферблат и контакты, допускающие большую нагрузку.

для проверки электрических характеристик реле мы используем специальные установки.
Вот одна из таких установок старого образца.

А вот современный аналог

Аварийные процессы в электрической части записываются автоматическими осциллографами. Анализ осциллограм позволяет легче разобраться с причинами аварии.
Скриншот программы управления осциллографом.

GOGI> Аварийные процессы в электрической части записываются автоматическими осциллографами. Анализ осциллограм позволяет легче разобраться с причинами аварии.
GOGI> Скриншот программы управления осциллографом.
Почему так много шумов?

И все.
Экскурсия закончена, пропуски сдайте на проходной.
Завидую я вам, вы знаете много в своей области и теперь узнали немного по моей. А я по вашей ничего не знаю, так что надеюсь мой пример еще кого-нибудь вдохновит.
Спасибо всем, кому эта тема была интересна.

P.S.-о названии темы. Исторически принято тепловую энергию считать в калориях, а электрическую в ваттчасах. Отсюда и название.

marata> Почему так много шумов?
Так это осциллограмма с отключенных генераторов. Полезного сигнала нет, наводки всякие. Отключали МВГ (при проверке наверное), вот осциллограф и запустился. Хотел скриншот настоящей аварии запостить, но осциллограф так часто запускается, что я среди кучи файлов не нашел ни одной аварии.

GOGI> И куда ни всовывай ток отпайки не получится так, чтобы баланс соблюдался всегда. Это особенность схемы с двухсторонним питанием. Если бы генератор всегда выдавал мощность в систему или наоборот, такая схема могла бы работать.
Но баланс "ток в отпаке на ТСН равен разности токов со стороны генератора и со стороны сети (по модулю)" соблюдается?

GOGI> Дифзащита срабатывает не при бесконечно малой разнице токов, есть какая-то определенная установка.
Т.е. подстраиваемый порог срабатывания оказалось сделать проще