บทที่ 10 - khon kaen universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-generator...
TRANSCRIPT
![Page 1: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/1.jpg)
บทท่ี 10 การป้องกนัเครื่องก าเนิดไฟฟ้า
( Generator Protection )
1
![Page 2: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/2.jpg)
2
10.1 บทน า
![Page 3: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/3.jpg)
3
เครื่องก าเนิดไฟฟ้ามีอปุกรณ์ท่ีส าคญัดงัรปู
![Page 4: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/4.jpg)
4
ในการป้องกนัเครือ่งก าเนิดไฟฟ้า จะต้องพิจารณาถึง - ขนาด - ความจ าเป็นในแต่ละเครือ่ง
![Page 5: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/5.jpg)
5
เครือ่งก าเนิดไฟฟ้าซิงโครนัส มีส่วนประกอบท่ีส าคญั
Stator โครงเหลก็ใหญ่ด้านนอกส าหรบัเป็น
ท่ีวางของขดลวด Armature
Rotor แกนเหลก็หมุนซ่ึงมีขดลวด Field ซ่ึงเป็นตวั รบัไฟฟ้ากระแสตรงมา เพ่ือสร้างสนามแม่เหลก็ ไปเหน่ียวน าท่ีขดลวด Armature เพื่อให้ได้ไฟฟ้า กระแสสลบัไปใช้งาน
10.2 พืน้ฐานของเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้าซิงโครนัส
![Page 6: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/6.jpg)
6
โรเตอรมี์ 2 ประเภท คือ
1. แบบไม่มีขัว้ย่ืน ( Non-Salient Pole ) หรือแบบกลม ( Round Rotor )
2. แบบมีขัว้ยื่น ( Salient Pole )
รปูท่ี 10.1 แสดงชนิดของโรเตอร ์
![Page 7: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Auxiliary Load
Load Load G
Power System
Load Bus
Power System
Auxiliary Load
G
a) Direct Connected b) Unit Connected
การต่อเครือ่งก าเนิดไฟฟ้าเข้ากบัระบบ มี 2 ลกัษณะ คือ
1. Direct Connected
2. Unit Connected
![Page 8: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/8.jpg)
8
สภาพผิดปกติท่ีเกิดขึน้แบง่ได้เป็น 2 ประเภท 1) ความผิดพรอ่งท่ีเกิดจากการลดัวงจร 2) การท างานในสภาวะท่ีไม่ปกติ
10.3 ความผิดพร่องของเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้า
![Page 9: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/9.jpg)
9
1. การเกิดลดัวงจรภายนอก ( External Faults ) 2. การเกิดลดัวงจรลงดินในขดลวดสเตเตอร ์ ( Stator Earth Faults ) 3. การลดัวงจรระหว่างเฟสในสเตเตอร ์ ( Phase-Phase Faults ) 4. การเกิดลดัวงจรระหว่างรอบของขดลวดในสเตเตอร ์ ( Stator Interturn Faults ) 5. การลดัวงจรในโรเตอร ์( Rotor Faults )
ความผิดพร่องท่ีเกิดจากการลดัวงจร
![Page 10: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/10.jpg)
10
1. สภาวะโหลดเกิน ( Overload )
2. สภาวะกระแสเกิน ( Overcurrent )
3. สภาวะการท างานท่ีแรงดนัเกิน ( Overvoltage )
4. สภาวะการท างานท่ีแรงดนัต า่กว่าพิกดั ( Undervoltage )
5. การเกิดโหลดไม่สมดลุ ( Unbalance Loading )
6. การเกิดความร้อนสงู ( Overheating )
การท างานในสภาวะท่ีไม่ปกติ
![Page 11: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/11.jpg)
11
7. การสญูเสียสนาม ( Loss of Excitation )
8. การท างานท่ีความเรว็สงูกว่าพิกดั ( Overspeed , Overfrequency )
9. การท างานท่ีความเรว็ต า่กว่าพิกดั
( Underspeed , Underfrequency )
10. การเกิดการสัน่มากเกินไป ( Excessive Vibration )
11. เคร่ืองก าเนิดไฟฟ้าท างานเป็นมอเตอร ์( Motoring )
12. การเกิดปัญหาในช่วงเร่ิมเดินเคร่ือง ( Start-Up )
การท างานในสภาวะท่ีไม่ปกติ
![Page 12: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/12.jpg)
12
รปูแบบการต่อลงดิน มีดงัน้ี • Direct Earthing • Resistance Earthing • Distribution Transformer Earthing • Earthing Transformer Earthing
10.4 การต่อลงดินของเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้า
-ลด Earth Fault Current
-ลด High Transient Voltage
-สามารถท า Earth Fault Coordination ได้
![Page 13: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/13.jpg)
13
1. Direct Earthing
รปูท่ี 10.3 การต่อลงดินแบบ Direct Earthing
GEN
N
Generator ขนาดเลก็ 380-440 V
![Page 14: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/14.jpg)
14
2. Resistance Earthing
รปูท่ี 10.4 การต่อลงดินแบบ Resistance Earthing
GEN
RN
Limit Earth Fault Current ไว้ท่ี 10 A –> พิกดักระแส (400-1200 A)
![Page 15: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/15.jpg)
15
3. Distribution Transformer Earthing
รปูท่ี 10.5 การต่อลงดินแบบ Distribution Transformer Earthing
GEN
RN
a:1
N
Distribution
Transformer
Reflected Resistance = a2RN
เหมาะกบั Generator ต่อกบั Step-up Transformer (DY)
![Page 16: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/16.jpg)
16
4. Earthing Transformer Earthing
แบบท่ี 1 การต่อลงดินแบบ Earthing Transformer โดยใช้ Medium Resistance
GEN
RN
N
- ต่อบสับารล์งดินแทน ผา่น Earthing Transformer - ก าจดักระแส 3rd Harmonics ระหว่างจดุ Neutral
![Page 17: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/17.jpg)
17
แบบที่ 2 การต่อลงดินแบบ Earthing Transformer โดยใช้ Effective High Resistance
4. Earthing Transformer Earthing (ต่อ)
GEN
RN
N
![Page 18: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/18.jpg)
18
แบบที่ 3 การต่อลงดินแบบ Earthing Transformer โดยใช้ Medium Resistance
4. Earthing Transformer Earthing (ต่อ)
GEN
RN
N
![Page 19: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/19.jpg)
19
- การป้องกนัขดลวดสเตเตอร ์ ( Stator Winding Protection ) - การป้องกนัการลดัวงจรลงดินของสเตเตอร ์ ( Stator Earth Fault Protection ) - การป้องกนัความผิดพร่องลงดินของโรเตอร ์ ( Rotor Earth Fault Protection ) - การป้องกนัการสญูเสียสนามกระตุ้น ( Loss of Excitation Protection )
10.5 การป้องกนัเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้า
![Page 20: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/20.jpg)
20
- การป้องกนัโหลดไม่สมดลุ ( Unbalanced Loading Protection ) - การป้องกนัความผิดพร่องของเครื่องต้นก าลงั ( Prime Mover Failure Protection ) - การป้องกนัความถ่ีสงูหรือต า่เกินไป ( Under/Over Frequency Protection )
10.5 การป้องกนัเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้า ( ต่อ )
![Page 21: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/21.jpg)
21
- การป้องกนัแรงดนัไฟฟ้าสงูหรือต า่เกินไป ( Under/Over Voltage Protection ) - การป้องกนัโหลดเกิน ( Over Load Protection ) - การป้องกนัส ารองของเครื่องก าเนิดไฟฟ้า ( Back Up Protection )
10.5 การป้องกนัเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้า ( ต่อ )
![Page 22: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/22.jpg)
22
1) การป้องกนัแบบ Differential ( Differential Protection ) 2) การป้องกนัการเกิดลดัวงจรระหว่างรอบของขดลวดสเตเตอร ์ ( Interturn Fault Protection of the Stator Winding ) 3) การป้องกนัการลดัวงจรระหว่างเฟส ( Phase-Phase Fault Protection )
10.6 การป้องกนัขดลวดสเตเตอร ์( Stator Winding Protection )
![Page 23: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/23.jpg)
23
1) การป้องกนัแบบ Differential ( Differential Protection )
การป้องกนัแบบน้ีจะ มีความไวสงูมาก โดยทัว่ไปมี 2 วิธี คือ
1. การป้องกนัแบบผลต่างตามยาวของเครือ่งก าเนิด ไฟฟ้าท่ีต่อเข้าระบบโดยวิธี Direct Connected ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )
2. การป้องกนัชดุเครื่องก าเนิดไฟฟ้า-หม้อแปลง โดยใช้แบบผลต่างตามยาว ( Longitudinal Differential Protection of Generator-Transformer )
10.6 การป้องกนัขดลวดสเตเตอร ์( Stator Winding Protection )
![Page 24: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/24.jpg)
1. การป้องกนัแบบผลต่างตามยาวของเครื่องก าเนิดไฟฟ้า ท่ีต่อเข้าระบบโดยวิธี Direct Connected ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )
- การป้องกนัแบบกระแสต่างโดยใช้รีเลยอิ์มพีแดนซส์งู
- การป้องกนัโดยใช้รีเลยแ์บบเปอรเ์ซน็ตผ์ลต่าง
24
1) การป้องกนัแบบ Differential ( Differential Protection ) (ต่อ)
![Page 25: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/25.jpg)
25
รปูท่ี 10.9 แสดงการป้องกนัขดลวดสเตเตอร ์ แบบกระแสต่างโดยใช้รีเลยอิ์มพีแดนซส์งู
87 87 87High Impedance
Relays
A
B
C
CTA2
CTA1 I
1
i1
I2
i2
STATOR
RN
(a) PHASE AND EARTH FAULT PROTECTION
54 High Impedance Relay
A
B
C
CT
CT
STATOR
RN
N
(b) RESTRICTED EARTH FAULT PROTECTION
![Page 26: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/26.jpg)
26
รปูท่ี 10.10 การป้องกนัขดลวดสเตเตอรโ์ดยใช้
Differential Relay
Operating
Coil
A
B
C
STATOR
RN
87 87 87
Bias Coil
CT CT
![Page 27: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/27.jpg)
27
รปูท่ี 10.11 กราฟการท างานของรีเลยแ์บบเปอรเ์ซน็ตผ์ลต่าง
10
0
20
30
40
70
60
50
80
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
THROUGH CURRENT (per unit)
DIF
FERENTIA
L CURRENT (pe
rcen
tage
)
NON-TRIP
TRIP
![Page 28: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/28.jpg)
28
- จดัขดลวดสเตเตอรแ์ละหม้อแปลงให้ อยู่ในโซนป้องกนัเดียวกนั
- ใช้การป้องกนัแบบเปอรเ์ซน็ตผ์ลต่าง
2. การป้องกนัชดุเครือ่งก าเนิดไฟฟ้า-หม้อแปลง โดยใช้แบบผลต่างตามยาว ( Longitudinal Differential Protection of Generator-Transformer )
1) การป้องกนัแบบ Differential ( Differential Protection ) (ต่อ)
![Page 29: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/29.jpg)
29
2) การป้องกนัการเกิดลดัวงจรระหว่างรอบของขดลวดสเตเตอร ์ ( Interturn Fault Protection of the Stator Winding )
รปูท่ี 10.12 การป้องกนัแบบผลต่างตามขวาง
87 87 87
A
B
C
BIAS COILS
OPERATING COILS
STATOR
WINDINGS
RN
CT
![Page 30: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/30.jpg)
30
3) การป้องกนัการลดัวงจรระหว่างเฟส ( Phase-Phase Fault Protection )
รปูท่ี 10.13 การป้องกนัขดลวดระหว่างเฟส โดยการวดัแรงดนัล าดบัศนูย ์
A
B
C
B O
Voltage
Transformer
Relay
B : Bias Coil
O : Operating Coil
STATOR
RN
RC
![Page 31: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/31.jpg)
31
การป้องกนัการลดัวงจรลงดินของเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้า เป็นการป้องกนัหลกั ( Primary Protection ) มีหลายแบบ
- Time Delay O/C Protection (51)
- Time Delay O/C Earth Fault Protection (51N)
- Sensitive Earth Fault Protection (50N , 51N)
- Restricted Earth Fault Protection
- 100% Stator Earth Fault Protection
10.7 การป้องกนัการลดัวงจรลงดินของสเตเตอร ์( Stator Earth Fault Protection )
![Page 32: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/32.jpg)
32
1. Time Delay O/C Protection
รปูท่ี 10.14 วงจรแสดงการป้องกนัแบบ Time Delay O/C
51
N
![Page 33: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/33.jpg)
33
2. Time Delay O/C Earth Fault
รปูท่ี 10.15 วงจรการป้องกนัแบบ Time Delay O/C Earth Fault
N
51NCT
![Page 34: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/34.jpg)
34
3. Sensitive Earth Fault Protection
รปูท่ี 10.16 วงจรการป้องกนัแบบ Sensitive Earth Fault Protection
N
51NCT
R
- ป้องกันขดลวดได้ 95% เท่านัน้
- ถ้าเกดิฟอลต์ที่ขดลวด < 5% ที่เหลือจากจุด
Neutral กระแสฟอลต์จะน้อยเกนิไป
![Page 35: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/35.jpg)
35
ตวัอย่างท่ี 10.1 เคร่ืองก าเนิดไฟฟ้า 3 Phase ขนาดพิกดั 75 MVA , 11.5 kV มีค่า X1 = X2 = 20% และค่า X0 = 10%
a. ถ้าเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้าต่อลงดินโดยตรง จงหา 1. กระแสลดัวงจร เม่ือเกิด 3 Phase Fault ท่ีขัว้ Terminal ของเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้า 2. กระแสลดัวงจร เม่ือเกิด Single Line to Ground Fault ท่ีขัว้ Terminal ของเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้า
![Page 36: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/36.jpg)
36
ตวัอย่างท่ี 10.1(ต่อ) b. ถ้าต้องการลดกระแสลดัวงจรลงดินให้เหลือ 200 A
ต้องใส่ความต้านทานขนาดเท่าใด
ระหว่างจดุ Neutral และจดุต่อลงดิน
c. ถ้าต้องการป้องกนัขดลวดให้ได้ 95% โดยใช้
Sensitive GroundFault ป้องกนัการลดัวงจรลงดิน
และใช้ CT 200 / 5A จะต้องตัง้ค่า Setting
ของ Relay เท่าใด
![Page 37: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/37.jpg)
37
วิธีท า a. เครือ่งก าเนิดไฟฟ้าต่อลงดินโดยตรง
1. เม่ือเกิด 3 Phase Fault
A3,765
31011.53
61075
kV3
kVA nI กระแสพิกดั
A18,825
203765100
1
Xn100I
)(3FI จรกระแสลัดวง
![Page 38: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/38.jpg)
38
2. เม่ือเกิด Single Line to Ground Fault
pu
2X
1X
0X
E 2I
1I
0I จากสตูร
0I 3 )(1
FI จะได ้
nI
2X
1X
0X
3E
37650.20.20.1
1.03
A22,590
กระแส Single Line to Ground Fault > 3 Phase Fault
![Page 39: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/39.jpg)
39
b. ค่าโดยประมาณของตวัต้านทานท่ีใช้ในการจ ากดักระแส ลดัวงจร อาจหาได้ดงัน้ี
R
phaseV
FI จาก
2003
31011.5
FI
phaseV
R จะได ้
33 R
![Page 40: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/40.jpg)
40
c. ก าหนด CT 200/5 A และป้องกนัให้ได้ 95% ของขดลวด
- การป้องกนัขดลวดให้ได้ 95% ต้องตัง้ค่ารีเลยใ์ห้สามารถท างานท่ีค่ากระแสลดัวงจรท่ีน้อยท่ีสดุได้
- นัน่คือค่า Setting ของรีเลยต้์องน้อยกว่าค่าของกระแสลดัวงจรท่ีน้อยสดุท่ีรีเลยจ์ะตรวจวดัได้
( IF น้ีเกิดท่ี 5% ของขดลวดจากจดุ Neutral )
![Page 41: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/41.jpg)
41
วงจรการป้องกนัขดลวด 95%
N
E/F200/5
R
I
33
V
0.05V 0.95V
Stator Windings
of Generator
![Page 42: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/42.jpg)
42
I pick up < IF ( Secondary )
2005
RXV )(Secondary
FI โดย
2005
333
31011.50.05
A0.252
I pick up < 0.252 A
ดงันัน้ค่า Setting ของ Relay = 0.25 A
![Page 43: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/43.jpg)
43
4. Stator E/F Protection For Generator with High Resistance Earthing via Distribution Transformer
รปูท่ี 10.17 วงจการป้องกนัแบบ High Resistance E a r t h i n g V i a D i s t r i b u t i o n T r a n s f o r m e r
59
51N
RN
a : 1
N
Distribution
Transformer
3rd Harmonics Current ≈ Fault Current
![Page 44: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/44.jpg)
44
5. Restricted Earth Fault Protection
รปูท่ี 10.18 วงจรการป้องกนัแบบ Restricted Earth Fault Protection
N
CT
R
64
Zone of Protection
CT
ป้องกนัขดลวดได้ 90-95%
![Page 45: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/45.jpg)
45
6. 100 % Stator Earth Fault Protection
การป้องกนัแบบ 100 % มี 2 วิธี คือ
- วิธี Low Frequency Injection
- วิธี 3rd Harmonic Voltage Measurement
![Page 46: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/46.jpg)
46
รปูท่ี 10.19 วงจรการป้องกนัแบบ Low Frequency Injection
วิธี Low Frequency Injection
N
Earth
Transformer
51
59
Injection
Transformer
![Page 47: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/47.jpg)
47
วิธี 3rd Harmonic Voltage Measurement
รปูท่ี 10.20 วงจรการป้องกนัแบบ 3rd Harmonic Voltage Measurement
N
2759R
![Page 48: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/48.jpg)
48
รปูท่ี 10.21 ต าแหน่งการป้องกนัของรีเลยต่์างๆ ในวิธี 3rd Harmonic Voltage Measurement
0 50 100
EARTH FAULT POSITION
59 Fundamental Frequency Element
27
OVERLAP
![Page 49: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/49.jpg)
49
- ตามปกติวงจรสนามไม่มีการต่อลงดิน
- เมื่อเกิดความผิดพร่อง 1 จดุ ไม่มีกระแสไหลลงดิน
- แต่เม่ือเกิดความผิดพร่องอีก 1 จดุ ท าให้กระแส จ านวนมากไหลระหว่างขดลวดท่ีต่อลงดิน
- เกิดความร้อน ความเสียหายทางกล
10.8 ความผิดพร่องท่ีเกิดกบัโรเตอร ์( Rotor Earth Fault Protection )
![Page 50: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/50.jpg)
50
1 วิธี Potentiometer Method
การป้องกนัความผิดพร่องท่ีเกิดกบัโรเตอร ์
2 วิธีการจ่ายกระแส AC
3 วิธีการจ่ายกระแส D.C.
![Page 51: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/51.jpg)
51
1. วิธี Potentiometer Method
รปูท่ี 10.22 Earth Fault Protection ของวงจรสนาม โดยวิธี Potentiometer
64 ExciterField
Winding
Sensitive
Relay
![Page 52: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/52.jpg)
52
2. วิธีการจ่ายกระแส AC
รปูท่ี 10.23 Earth Fault Protection ของวงจรสนาม โดยวิธี A.C. Injection
ExciterField
Winding
Sensitive
Relay64
Auxiliary
A.C. Supply
C
![Page 53: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/53.jpg)
53
3. วิธีการจ่ายกระแส D.C.
รปูท่ี 10.24 Earth Fault Protection ของวงจรสนาม โดยวิธี D.C. Injection
ExciterField
Winding
Sensitive
Relay64
Auxiliary
A.C. Supply
![Page 54: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/54.jpg)
54
10.9 การป้องกนัการสญูเสียสนามกระตุ้น ( Loss of Excitation Protection )
การสญูเสียสนามกระตุ้น เป็นเหตใุห้
- เคร่ืองก าเนิดไฟฟ้าสญูเสียซิงโครนิสซึม ว่ิงด้วย ความเรว็สงูกว่าความเรว็ซิงโครนัส
- ท างานเป็น Induction Generator กระแสไหลในขด ลวด Damper บนผิวของตวัโรเตอร ์ การป้องกนั : ใช้ Relay No 40
![Page 55: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/55.jpg)
55
รปูท่ี 10.25 การป้องกนั Loss of Excitation โดยใช้รีเลยก์ระแสต า่
ExciterField
Winding
Trip or
Alarm
Sensitive
Moving
Coil Relay
Field CB
Discharge
Resistor
37
T1
T2
Shunt
T1 : Instantaneous pick-up
0.2-1 seconds delay on drop-off
T2 : 2-10 seconds delay on drop-off
![Page 56: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/56.jpg)
56
- เม่ือเกิดภาวะโหลดไม่สมดลุ กระแสไหล • Positive Sequence • Negative Sequence
- กระแส Negative Sequence มีทิศตรงข้ามกบั D.C. Field
ท าให้เกิด Eddy Current ความถ่ีเป็น 2 เท่า
- ท าให้เกิดความร้อนขึน้ • Damper Winding • Rotor
10.10 การป้องกนัโหลดไม่สมดลุ ( Unbalanced Loading Protection )
![Page 57: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/57.jpg)
57
- ในการออกแบบเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้าให้สามารถทน กระแส Negative Sequence ปริมาณหน่ึงได้ ( Maximum Continuous Rating : MCR ) การทนความร้อน ( Thermal Capacity )
K t22I
โดยท่ี I2 คือ Negative Sequence Current ( A ) t คือ Time ( s ) K คือ ความสามารถในการทนความร้อนในตวัโรเตอร ์
![Page 58: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/58.jpg)
58
อตัราส่วนระหว่างความร้อนในช่วงเวลาสัน้ๆ ( 2-3 s ) หรือ Short Time Rating กบัในช่วงเวลาต่อเน่ือง (Continuous Time Rating)
M = I2/I2R เมื่อ
I2R คือ Negative Sequence Current in Continuous Time ( Per Unit MCR Base )
![Page 59: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/59.jpg)
59
ตารางท่ี 10.1 แสดงค่าความสามารถในการทนความร้อน ( K ) ในตวัโรเตอร ์
Type of Machine Rotor Cooling I2R
I2t = K
Typical Salient Pole
Cylindrical
Rotor
Cylindrical
Rotor
Cylindrical
Rotor
Cylindrical
Rotor
Conventional Air
Hydrogen
0.5 psi
Hydrogen
15 psi
Hydrogen
30 psi
Hydrogen
40-60 psi
0.4
0.2
0.15
0.15
0.1
60
20
15
12
3
![Page 60: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/60.jpg)
60
รปูท่ี 10.26 Negative Sequence Tripping Characteristic
Time
Negative Sequence Current
tmax
tmin
I2 >>
K
![Page 61: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/61.jpg)
61
10.11 การป้องกนัความผิดพร่องของตวัต้นก าลงั ( Prime Mover Failure Protection )
• หากตวัต้นก าลงัไม่สามารถจ่ายก าลงั เรียกว่า “Prime Mover Failure”
• เครื่องก าเนิดไฟฟ้าจะท างานเป็นมอเตอรไ์ฟฟ้า
- ก าลงัไฟฟ้าไหลเข้า
- ท าให้เกิดความเสียหายแก่เครื่องก าเนิดไฟฟ้า
![Page 62: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/62.jpg)
62
ปริมาณก าลงัไฟฟ้าท่ียอมให้ไหลเข้าเครือ่งก าเนิดไฟฟ้า
- Diesel Generator : 15-25 % ของค่าพิกดั
- Gas Turbine Generator : 10-15 % ของค่าพิกดั
- Stream Turbine Generator : 5 - 7.5 % ของค่าพิกดั
การป้องกนั
รีเลยต์รวจจบัการไหลย้อนกลบัของก าลงัจริง
Power Reverse Relay ( No 32 )
![Page 63: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/63.jpg)
63
Over Frequency
เกิดขึน้เน่ืองจาก
- โหลดของเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้าหายไปทนัทีทนัใด - การสญูเสียซิงโครนิสซึม - ตวัควบคมุความเรว็ ( Governor ) ไม่ท างาน
10.12 การป้องกนัความถ่ีต า่และเกิน ( Under / Over Frequency )
![Page 64: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/64.jpg)
64
การป้องกนั Over Frequency
- ไม่ควรปลดเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้าออก
จะท าความเสียหายกบัระบบ
- ใช้ Centrifugal Overspeed Switch
ตัง้ความเรว็ 110% ของพิกดั
- ใช้ Relay No 81
10.12 การป้องกนัความถ่ีต า่และเกิน ( Under / Over Frequency )
![Page 65: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/65.jpg)
65
Under Frequency เกิดขึน้เน่ืองจาก - โหลดเกิน ( Overload ) - Governor ไม่ท างาน การป้องกนั - ใช้รีเลยค์วามถ่ีต า่ - ท าการตดัโหลดออก ( Load Shedding ) - ใช้ Relay No 81U
10.12 การป้องกนัความถ่ีต า่และเกิน ( Under / Over Frequency )
![Page 66: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/66.jpg)
66
Over Voltage - ภาวะแรงดนัเกินจะเกิดขึน้เม่ือปลดโหลดออก
Under Voltage - แรงดนัต า่ ไม่เป็นปัญหากบัเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้า
10.13 การป้องกนัแรงดนัตกและแรงดนัเกิน ( Under / Over Voltage Protection )
![Page 67: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/67.jpg)
67
การควบคมุแรงดนั - ใช้ Speed Controlled Governor และ Voltage Regulator
การป้องกนั - รีเลย ์แรงดนัเกินหรือต า่ ( 59 , 27 ) - เป็น Back Up Protection
10.13 การป้องกนัแรงดนัตกและแรงดนัเกิน ( Under / Over Voltage Protection ) (ต่อ)
![Page 68: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/68.jpg)
68
การจ่ายโหลดเกิน เป็นสาเหตใุห้
• กระแสผา่นโรเตอรแ์ละสเตเตอรเ์พ่ิมขึน้
• ความร้อนสงูขึน้ ฉนวนของขดลวดเสียหาย
• โดยทัว่ไปเครื่องก าเนิดไฟฟ้าสามารถรบั
ภาวะโหลดเกินในช่วงเวลาหน่ึงได้
10.14 การป้องกนัโหลดเกิน ( Over Load Protection )
![Page 69: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/69.jpg)
69
การป้องกนั
ใช้รีเลยก์ระแสเกิน ( 49 )
อณุหภมิูวดัโดย
- Thermocouple
- Resistance Temperature Detectors ( RTDs )
อณุหภมิูสงู Alarm / Trip
10.14 การป้องกนัโหลดเกิน ( Over Load Protection )
![Page 70: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/70.jpg)
70
การป้องกนัส ารองใช้รีเลยก์ระแสเกินแบบ IDMT
1) การป้องกนัแบบ Voltage Controlled
2) การป้องกนัแบบ Voltage Restrained
10.15 การป้องกนัส ารอง ( Back up Protection )
![Page 71: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/71.jpg)
71
การป้องกนัแบบ Voltage Controlled
- ป้องกนัเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้า กรณีท่ีต่อโดยตรงเข้ากบั บสับาร ์ไม่ผา่น Step-Up Transformer
- รีเลยจ์ะใช้กราฟแบบ Long Inverse Time 51V
- มีสอง I / t Characteristic ซ่ึงเลือกตาม
Gen Terminal Voltage measuring element
10.15 การป้องกนัส ารอง ( Back up Protection ) (ต่อ)
![Page 72: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/72.jpg)
72
การป้องกนัแบบ Voltage Controlled (ต่อ)
- มี สอง I / t Characteristic ซ่ึงเลือกตาม
Gen Terminal Voltage measuring element
- During O /L , System Voltage = Near Normal
Setting above full load current
- Under close- up fault condition
Gen busbar voltage below the voltage threshold
The second protection will be selected
10.15 การป้องกนัส ารอง ( Back up Protection ) (ต่อ)
![Page 73: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/73.jpg)
73
รปูท่ี 10.27 การป้องกนัแบบ Voltage Controlled
t DIS
FAULT
IS
IS+DI
S
OVERLOAD
Current
t
0.55VN
IS
IS+DI
S
VS Setting Range
IThreshold
VS
0.9VN
![Page 74: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/74.jpg)
74
การป้องกนัแบบ Voltage Restrained
- กรณีท่ี ต่อผา่น Step-Up Transformer
- รีเลยท์ างานแบบ IDMT 51V
- Current Setting
continuously vary with Gen voltage variation
between upper and lower limits
10.15 การป้องกนัส ารอง ( Back up Protection ) (ต่อ)
![Page 75: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/75.jpg)
75
รปูท่ี 10.28 การป้องกนัแบบ Voltage Restrained
t KDIS
FAULT
IS
IS+KDI
S
OVERLOAD
Current
t
0.55VN
IS
IS+KDI
SIThreshold
0.9VN
0.350.55)N(V/V
K-
![Page 76: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/76.jpg)
76
10.16 ตวัอย่างการป้องกนัเครือ่งก าเนิดไฟฟ้าแบบต่างๆ
1) การป้องกนัเครือ่งก าเนิดไฟฟ้าขนาดเลก็
2) การป้องกนัเครือ่งก าเนิดไฟฟ้าขนาดกลาง
3) การป้องกนัเครือ่งก าเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่
4) การป้องกนัเครือ่งก าเนิดไฟฟ้าแบบ Unit Connection
![Page 77: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/77.jpg)
77
รปูท่ี 10.29 รีเลยป้์องกนัส าหรบัเครื่องก าเนิดไฟฟ้าขนาดเลก็
1 ) การป้องกนัเครือ่งก าเนิดไฟฟ้าขนาดเลก็
GEN
51V
51V
51G
ALTERNATE
LOCATION
PREFERRED
LOCATION
GEN
51V
87
32 40
1 1 1
51G
31
![Page 78: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/78.jpg)
78
Relays ท่ีใช้ 1. Over Current Relay ( Voltage Restraint or Voltage Controlled Type ) : 51V
2. Ground Time Overcurrent Relay : 51G
1 ) การป้องกนัเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้าขนาดเลก็ (ต่อ)
![Page 79: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/79.jpg)
79
ส าหรบัระบบท่ีมีเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้าต่อขนาดเข้ากบัระบบไฟฟ้า ต้องมีการป้องกนัเพ่ิมเติม ดงัน้ี
1. Reverse Power Relay For Antimotoring Protection : 32
2. Reverse VAR Relay For Loss of Field Protection : 40
3. Instantaneous Overcurrent Relays Providing Self-Balance
Differential Protection : 87
1 ) การป้องกนัเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้าขนาดเลก็ (ต่อ)
![Page 80: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/80.jpg)
80
รปูท่ี 10.30 รีเลยป้์องกนัส าหรบัเครื่องก าเนิดไฟฟ้าขนาดกลาง
2) การป้องกนัเครือ่งก าเนิดไฟฟ้าขนาดกลาง
GEN
51V 40 32
3 1 1
46
1
87
3
51G
Voltage Regulator
& Metering Circuits
OPTIONAL
![Page 81: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/81.jpg)
81
Relays ท่ีใช้
1. Overcurrent Relay ( Voltage Restraint or Voltage-Controlled Type ) : 51V
2. Ground Time Overcurrent Relays : 51G
3. Differential Relays ( Fixed or Variable Percentage Type ) : 87
4. Reverse Power Relays : 32
5. Impedance Relay ( Offset Mho Type ) : 40
6. Negative Phase Sequence Overcurrent Relay : 46
2) การป้องกนัเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้าขนาดกลาง (ต่อ)
![Page 82: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/82.jpg)
82
3) การป้องกนั เครือ่งก าเนิดไฟฟ้า ขนาดใหญ่
รปูท่ี 10.31 รีเลย ์ ป้องกนัส าหรบั เคร่ืองก าเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่
GEN
51V 40 32
3 1 1
46
1
51G
Voltage Regulator &
Metering Circuits
1
40
87B
3
87G
1
87
3
49
1
64F
E
![Page 83: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/83.jpg)
83
Relays ท่ีใช้
1. Overcurrent Relay ( Voltage Restraint or Voltage-Controlled Type ) : 51V 2. Ground Time Overcurrent Relay : 51G 3. Differential Relays ( High Speed Variable Percentage Type ) : 87 4. Ground Differential Relay ( Directional Product Type ) : 87G 5. Impedance Relay ( Offset Mho Type ) : 40
3) การป้องกนัเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่ (ต่อ)
![Page 84: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/84.jpg)
84
Relays ท่ีใช้ (ต่อ )
6. Negative Phase Sequence Overcurrent Relay : 46
7. Temperature Relay : 49
8. Generator Field Ground Relay : 64F
9. Voltage Balance Relay : 60
10. Bus Differential Relay : 87B
3) การป้องกนัเคร่ืองก าเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่ (ต่อ)
![Page 85: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/85.jpg)
85
Generator Multifunction Relay
![Page 86: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/86.jpg)
86
![Page 87: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/87.jpg)
87
Single Line Diagram
![Page 88: บทที่ 10 - Khon Kaen Universityeestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/10-Generator Protection.pdf · ( Longitudinal Differential Protection of Direct Connected Generators )](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042023/5e7b0a1514fe39795078764a/html5/thumbnails/88.jpg)
88