Generátor a motor sú dva rôzne druhy mechanických zariadení. Jedným je premena inej energie na elektrickú energiu na výrobu energie, zatiaľ čo motor premieňa elektrickú energiu na mechanickú energiu na ťahanie iných objektov. Tieto dva typy však nemožno navzájom namontovať a vymeniť. Niektoré typy generátorov a motorov je možné po návrhu a úprave zameniť. V prípade poruchy sa však generátor prevedie aj na motorickú prevádzku, čo je ochrana proti spätnému prúdu generátora, o ktorej budeme dnes hovoriť.
Čo je to spätný výkon?
Ako všetci vieme, smer výkonu generátora by mal smerovať zo smeru generátora do smeru sústavy. Avšak z nejakého dôvodu, keď turbína stratí hnací výkon a výstupný spínač generátora sa neaktivuje, smer výkonu sa zmení zo sústavy na generátor, teda z generátora na motor v prevádzke. V tomto okamihu generátor odoberá činný výkon zo sústavy, čo sa nazýva spätný výkon.
Škoda spätného výkonu
Ochrana generátora proti spätnému výkonu spočíva v tom, že keď sa z nejakého dôvodu zatvorí hlavný škrtiaci ventil parnej turbíny a stratí sa pôvodný výkon, generátor sa zmení na motor, ktorý poháňa parnú turbínu. Vysokorýchlostné otáčanie lopatiek parnej turbíny bez pary spôsobí trenie o prúd, najmä v lopatkách posledného stupňa, čo môže spôsobiť prehriatie a poškodenie lopatiek rotora.
Preto je ochrana proti spätnému výkonu v skutočnosti ochranou parnej turbíny bez parnej prevádzky.
Programovaná ochrana generátora proti spätnému výkonu
Ochrana generátora proti spätnému výkonu slúži hlavne na zabránenie náhlemu vypnutiu výstupného spínača generátora pri určitom zaťažení, ak hlavný škrtiaci ventil parnej turbíny nie je úplne zatvorený. V tomto prípade je jednotka parnej turbíny náchylná na prekročenie otáčok alebo dokonca na prekročenie rýchlosti. Aby sa predišlo tejto situácii, niektoré ochrany bez skratovej poruchy po odoslaní akčného signálu najprv zatvoria hlavný parný ventil parnej turbíny. Po aktivácii spätného výkonu generátora sa aktivuje ventil so signálom, ktorý zatvorí hlavný parný ventil, po krátkom čase sa aktivuje ochrana proti spätnému výkonu a akcia sa prejaví pri úplnom zastavení.
Rozdiel medzi ochranou proti spätnému napájaniu a ochranou proti spätnému napájaniu programu
Ochrana proti spätnému výkonu zabraňuje tomu, aby sa generátor po spätnom výkone prepol na motor, čo by viedlo k otáčaniu parnej turbíny a jej poškodeniu. V konečnom dôsledku sa obávam, že ak systém nemá dostatok výkonu, hlavný motor bude poháňaný systémom!
Program ochrany proti spätnému výkonu má zabrániť prekročeniu otáčok turbíny spôsobenému neúplným zatvorením hlavnej škrtiacej klapky po náhlom odpojení generátorovej jednotky, preto sa na zabránenie tejto situácii používa spätný výkon. V konečnom dôsledku sa obávam, že príliš vysoký výkon hlavného pohonu povedie k prekročeniu otáčok jednotky.
Preto je ochrana proti spätnému výkonu, prísne vzaté, druhom ochrany generátorového relé, ale chráni hlavne parnú turbínu. Programová ochrana proti spätnému výkonu nie je ochrana, ale akčný proces nastavený na realizáciu programového vypnutia, tiež známeho ako programové vypnutie, ktoré sa vo všeobecnosti používa v režime vypnutia.
Kľúčové je, že pokiaľ spätný výkon dosiahne nastavenú hodnotu, vypne sa. Okrem dosiahnutia nastavenej hodnoty vyžaduje programovaný spätný výkon aj zatvorenie hlavného škrtiaceho ventilu parnej turbíny. Preto sa musí v momente pripojenia k sieti počas spúšťania jednotky zabrániť pôsobeniu spätného výkonu.
Toto sú funkcie ochrany generátora proti spätnému chodu a vysvetlenie spätného výkonu generátora. Parný turbogenerátor v prevádzke pripojenej k sieti bude po zatvorení hlavného škrtiaceho ventilu parnej turbíny pracovať ako synchrónny motor: absorbuje činný výkon a utiahne parnú turbínu do rotácie, čo môže do systému posielať jalový výkon. Keď je hlavný škrtiaci ventil parnej turbíny zatvorený, chvostová lopatka parnej turbíny trí so zvyškovou parou, čo spôsobuje straty prúdenia, ktoré sa počas dlhodobej prevádzky poškodzujú prehriatím. V tomto prípade môže ochrana proti spätnému chodu chrániť parnú turbínu pred poškodením.
Čas uverejnenia: 10. januára 2022
