Дистанционная защита
В других решениях использовалось отношение напряжения генератора к напряжению возбуждения или току возбуждения.
Отключение генератора в случае превышения определенной величины было использовано в 1940-х. В 1945г компания АВВ применило реле контроля снижения сопротивления типа ZA (Рис. 6) для защиты как генераторов, работающих на сборные шины, так и для блоков генератор – трансформатор. Применение реле сопротивления позволило контролировать как нагрузку, так и возбуждение машины. В США широко использовались так называемые Mho-реле (реле проводимости). (Mho= (1/Ohm - 1/Ом). Для обнаружения потери возбуждения К.Р Масон (C.R. Mason) начал использовать концепцию применения «дистанционного элемента в реле “серии mhо”». В качестве входных сигналов в реле использовались ток и напряжение на зажимах генератора.
Такая «смещенная» характеристика «mho-элемента» показана на Рис. 7; там также показаны первоначально рекомендованные уставки: диаметр круга равен синхронному реактивному сопротивлению Xd, а отрицательное смещение равно
синхронному реактивному переходному сопротивлению (-Xd` /2).
Mho –Реле (реле проводимости) широко применялись в США для выполнения защиты от потери возбуждения.. Анализ повреждений и развитие техники позволили разработать двузонную защиту от потери возбуждения, показанную на Рис.8 (компания SEL). Внешняя окружность работает в режиме малых нагрузок, а внутренняя – в режиме больших нагрузок.
Схема и внешний вид защиты от потери возбуждения от компании Westinghouse типа HLF (1954) показаны на Рис.10 и Рис.12.
Другой задачей дистанционных реле было резервирование защит шин и первой зоны дистанционной защиты отходящих линий.
Схема защиты от компании OERLIKON (1965) показана на Рис. 13. Уставка по сопротивлению выбиралась резистором 8.
Реле контроля снижения проводимости типа PUM21-110 было разработано компанией BBC в 1966г и показано на Рис.14. На Рис.9 также показано дополнительное устройство с вспомогательными элементами для выполнения защиты синхронных машин при потере возбуждения и асинхронной работе.
В 1960-х производители генераторов давали к ним так называемые «нагрузочные кривые».
Контроль устойчивой работы генераторов был возможным с помощью выпускаемых компанией AEG реле контроля нарушения устойчивости типа RXG10 для турбогенераторов и RXG20 для явнополюсных машин (смотрите рисунок на обложке).
Нагрузочная кривая для турбогенератора круговая диаграмма соответствующей ей защиты показаны на Рис. 15.
Рисунок 11. Дистанционное реле D21 ZPA Trutnov, 1976
Рисунок 12. Реле HLF в корпусе типа «flexitest» Westinghouse, 1954
Рисунок 13. Реле контроля уменьшения сопротивления, OERLIKON, 1965
Рисунок 14. Реле контроля уменьшения проводимости PUM21-110, BBC, 1966
Рисунок 15. Характеристика реле RG66a, Siemens, 1966
Нагрузочная кривая турбогенератора и круговая характеристика адаптированного под нее устройств защиты