Polowo-obwodowa analiza utraty synchronizmu turbogeneratora podczas anormalnych stanów pracy

• Autorzy: Gozdowiak A. , Kisielewski P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.11.16

Warianty tytułu

EN

Field-circuit analysis of loss of synchronism during abnormal operating states of turbogenerator

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań symulacyjnych utraty synchronizmu podczas anormalnych stanów pracy turbogeneratora. Obliczenia wykonano przy wykorzystaniu zweryfikowanego pomiarowo polowo-obwodowego modelu turbogeneratora. Analiza dotyczy anormalnych stanów pracy takich jak: praca asynchroniczna, utrata synchronizmu na skutek zwarcia uzwojenia wzbudzenia, trójfazowe zwarcie zacisków stojana turbogeneratora oraz skokową zmianę momentu napędowego. Wskazano możliwość zastąpienia powszechnie stosowanego zabezpieczenia (trajektorii zmian wektora impedancji widzianej z zacisków twornika), pomiarem strumienia magnetycznego w szczelinie między wirnikiem a stojanem w celu wykrycia utraty pola wzbudzenia. Metoda ta jest szybsza, wrażliwsza oraz nie reaguje na kołysania mocy w systemie elektroenergetycznym, co znacząco przyczynia sią do wzrostu niezawodności zasilania odbiorców.

EN

An article presents the simulation results of abnormal operation states of turbogenerator during loss of synchronism. The computations were obtained by using verified turbogenerator’s field-circuit model. Presented analysis applies to abnormal operation states such as: asynchronous work, loss of field due to short field winding, three-phase short circuit at generator terminal, heavy load. There is shown the possibility of change the widely used impedance measurement to magnetic flux linkage in order to detect loss of field. This method is quick, sensitive and do not reacts on power swings in the power system and therefore it contribute to increase in the reliability of the power supply to the recipients.

Słowa kluczowe

PL

turbogenerator; metoda elementów skończonych; anormalne stany pracy; utrata synchronizmu

EN

turbogenerator; finite element method; abnormal operating states; loss of synchronism

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 11
• Strony: 74--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gozdowiak A.

• Politechnika Wrocławska, Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław

autor

Kisielewski P.

• Politechnika Wrocławska, Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław

Bibliografia

• [1] Berdy J., Loss of excitation protection for modern synchronous generators, IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, vol. 94, pages: 1457-1463, 1975
• [2] Bérubé GR, Hajagos M. Coordination of Under Excitation Limiters and Loss of Excitation Relays with Generator Capability, IEEE Power & Energy Society General Meeting, pages 1-8, 2009
• [3] IEEE C37.102-2006, IEEE Guide for AC Generator Protection
• [4] Gozdowiak A., Antal L., Analiza pracy asynchronicznej turbogeneratora, Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe, nr 105, s. 33-37, 2015
• [5] Gozdowiak A., Antal L., Wpływ forsowania prądu wzbudzenia na przebieg zjawiska utraty synchronizmu turbogeneratora, Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowy, R. 105, nr 4, s. 71-75, 2015
• [6] Gozdowiak A., Kisielewski P., Zjawiska elektromagnetyczne zachodzące w wirniku turbogeneratora podczas pracy asynchronicznej, Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, nr 2, s. 95–100, 2017
• [7] Gozdowiak A. Kisielewski P., Wyznaczanie i weryfikacja parametrów turbogeneratora z symulacji polowej i polowoobwodowej, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały, nr 34, s. 303-314, 2014
• [8] Gozdowiak A., Kisielewski P., Utrata pola wzbudzenia turbogeneratora, Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, nr 2, s. 89–94, 2017
• [9] Guo K. Z., Zhu W. D., Tan F. W., Jin R. L., Wang G., Analysis of Large Turbogenerators's Asynchronous Operation during Loss of field, Power System Technology, vol. 2, page 935-940, 1998
• [10] Hu J., Liang Y., Chen J., Huang H., Simulation Analysis for Asynchronous Operation Capacity of Turbogenerator under Excitation-Loss, Strategic Technology, pages: 529-532, 2011
• [11] Mason C. R., A new loss-of-excitation relay for synchronous generators, Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, vol. 68, pages: 1240-1245, 1949
• [12] Mozina CJ. Coordinating generator protection with transmission protection and generator control-NERC standards and pending requirements. 63rd Annual Conference for Protective relay Engineers; Texas USA, pages: 1-12, 2010
• [13] Tremaine R. L., Blackburn J. L., Loss of field protection for synchronous machines, Transaction of the American Institute of Electrical Engineers, Part III: Power Apparatus and Systems, vol. 73, pages: 765-777, 1954
• [14] Winkler W., Wiszniewski A., Automatyka zabezpieczeniowa w systemach elektroenergetycznych, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2009
• [15] Working Group J-5 of the Rotating Machinery Subcommittee, Power System Relay Committee. Coordination of generator protection with generator excitation control and generator capability, 62nd Annual Conference for Protective Relay Engineers, pages 150-164, 2009
• [16] Yaghobi H., Mortazavi H., Mashhadi H. R., Study on application of flux linkage of synchronous generator for loss of excitation detection, International Transactions on Electrical Energy Systems, pages: 802-817, 2013

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).