История релейной защиты.
Защита по частоте
Автор: Вальтер Шоссиг (W Schossig) >> подробнее об авторе
Статья была опубликована в мартовском номере журнала в 2011 году >> о журнале
Перевод с английского: Перевертов Валерий Юрьевич
Длительная работа генератора при пониженной частоте снижает его срок службы. С другой стороны, чтобы избежать «погашения» из-за небаланса генерируемой и потребляемой мощностей, генераторы должны как можно дольше быть подсоединены к энергосистеме.
Если частота блока при работе уменьшается, это указывает на нарушения в той части энергосистемы, где подключена электростанция. Причиной может быть перегрузка, вызванная выпадением из синхронизма генератора или уменьшение количества подаваемого в турбину пара. Если блок больше не подключен к системе, то вспомогательные устройства, например насосы, выпадают из синхронизма и подвергают блок опасности. Уровень (мощность) подачи насосов и вентиляторов зависит от скорости вращения, подшипники могут «осушиться» из-за недостаточного количества подаваемой смазки, что может привести к их повреждению. Это опасно для всего блока и может привести к остановке машин.
Остановка от устройств безопасности машины также требуется при аварийном уменьшении частоты в энергосистеме.
Изобретатель реле частоты
Немецко-американский инженер Чарльз Протеус Штайнметц (Charles Proteus
Steinmetz), первоначально названный Карлом Августом Рудольфом Штайнметцом (Karl August Rudolf Steinmetz) ,(Рисунок 1) считается изобретателем реле частоты. Принцип был запатентован в 1900г. Позднее Штайнметц стал работником компании General Electric и президентом Американского института инженеров- электриков (AIEE, 1901/02).
В то время маленькие отдельные энергосистемы и даже первые объединенные энергосистемы работали с колебавшейся частотой. На Рисунке 3 показана запись, сделанная в 1910г.
Рисунок 1. Чарльз Штайнметц (1865-1923)
Рисунок 2. Индукционное реле на дифференциальном принципе
Рисунок 3. Устройство записи частоты
Рисунок 4. Схема реле частоты, США, 1944
Рисунок 5. Однолинейная схема энергосистемы с расстановкой реле частоты для обеспечения селективности F1-F4 Реле Р.Т.- ТН 1-14- Выключатели
Таблица 1. Уставки реле частоты и отключаемые выключатели