Generaattorisuojauksen uusinta

Thumbnail Image

Files

urn100125.pdf (1.32 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Elektroniikan, tietoliikenteen ja automaation tiedekunta | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2009

Department

Major/Subject

Sähköverkot ja suurjännitetekniikka

Mcode

S-18

Degree programme

Language

fi

Pages

66 + [17]

Series

Abstract

Työn tarkoituksena oli löytää ratkaisu ja luoda suuntaviivoja generaattorin toisiosuojaukselle ja sen uusinnalle. Pääosin tutkimuksen kohteena on blokkikytkentäinen turbogeneraattori ja siihen liittyvä nykyaikainen numeerinen suojaus. Työssä käydään läpi tavallisimmat generaattorin suojaustoiminnot. Tässä yhteydessä tarkastellaan lähemmin sekä staattorin että roottorin maasulkusuojauksen eri toteutusvaihtoehtoja. Tämän lisäksi pohditaan uusinnan kriteerejä ja esitetään laskentaesimerkin avulla taloudellinen tarkastelu generaattorisuojauksen uusinnalle. Myös uusintaprojektin laajuutta, sen eri vaiheita ja aikataulutusta sivutaan. Käytännön esimerkkinä on Helsingin Energian omistama Vuosaari A -kaasuturbiinivoimalaitos, jonka generaattoriblokkisuojauksen uusinta on tarkastelun kohteena. Työssä esitetään ehdotelma koko generaattoriblokin suojausuusinnalle, jota varten on käyty läpi tarvittavat ja suositeltavat suojaustoiminnot sekä niihin tarvittavat suojareleet ja lisälaitteet. Myös laitteiden sijoitukseen ja toimintojen kahdennuksiin otetaan kantaa. Lisäksi esitetään ratkaisumalli nykyaikaisten numeeristen suojien kommunikointiin muiden järjestelmien, tässä lähinnä voimalaitosautomaation, kanssa. Lopuksi luodaan lyhyt katsaus valittujen ratkaisujen sovellettavuuteen myös muihin kohteisiin.

The aim of the work was to find a solution and set some guidelines for the relay protection and the protection refurbishment with the modern numerical protection systems of the block-connected non-salient pole generator. First the general protection functions for the generators are introduced. Also different methods of realising stator ground fault protection are analysed and the practises of rotor earth fault protection are discussed. In addition the criteria, extent and scheduling of the protection refurbishment are considered. A calculation example to enlighten the economical effects of the generator faults and costs of the protection refurbishment is presented. Case Vuosaari A gas-turbine -plant owned by Helsingin Energia is used as an example. The recommended protection functions for the entire gas-turbine generator block are proposed. Also some new as well as gas-turbine -specific protection functions are introduced. After that the amount of the protection equipment and their auxiliaries is considered and linked to that the arrangement of the equipment and the redundancies are discussed. In the end a modern way to realise a fast and reliable communication with the other equipment, mainly power plant automation system, is illustrated. Also a short review for adaptation of the suggested solutions to the other generators is presented.

Description

Supervisor

Lehtonen, Matti

Thesis advisor

Parkkonen, Mikko

Keywords

generator, protection, protection relay, secondary systems, refurbishment, generaattori, suojaus, suojarele, toisiojärjestelmät, uusinta

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201203091387

Collections

[dipl] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC