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Algoritmo imune a variações de freqüência aplicado à proteção digital de geradores. / Algorithm not affected by frequency changes applied in digital generator protection.Renato Peres Vio 04 November 2005 (has links)
O objetivo deste trabalho é a investigação de um algoritmo adaptativo para compensação dos erros no cálculo dos fasores do sistema de potência quando há variações significativas na freqüência dos sinais de tensão e corrente. O principal benefício desta técnica é permitir a compensação dos erros utilizando freqüência de amostragem e janela de dados constantes, possibilitando a construção de relés microprocessados para proteção de geradores com hardware mais simples. O algoritmo adaptativo denominado AIVF (Algoritmo Inume a Variações de Freqüência) foi testado a partir de uma série de sinais com características como variação da freqüência da fundamental, componente exponencial amortecida e harmônicos, sendo os resultados apresentados no capítulo 4.4. Além do AIVF, nos capítulos iniciais são apresentados aspectos inerentes à proteção de geradores como aterramento e uma descrição das principais proteções aplicáveis a geradores de até 50MVA. / The main pourpose of that work is inquire an adaptive algorithm to compensate the errors in the power system phasors calculation when occur significant changes in the frequency of the current and voltage signals. The main benefit of that technique is to permit errors compensation with constant sampling frequency and constant data window, making possible construction of microcomputer relays for generator protection with simple hardware. The adaptive algorithm named ANAFC (Algorithm Not Affected by Frequency Changes) was tested by some signals with characteristics like changes in the fundamental frequency, dc decaying and harmonics. The results are presented in the section 4.4. Beyond ANAFC, in the initial sections are presented aspects regarding generator protection like earthing and a description of the main protection functions applied in generators till 50MVA.
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Algoritmo imune a variações de freqüência aplicado à proteção digital de geradores. / Algorithm not affected by frequency changes applied in digital generator protection.Vio, Renato Peres 04 November 2005 (has links)
O objetivo deste trabalho é a investigação de um algoritmo adaptativo para compensação dos erros no cálculo dos fasores do sistema de potência quando há variações significativas na freqüência dos sinais de tensão e corrente. O principal benefício desta técnica é permitir a compensação dos erros utilizando freqüência de amostragem e janela de dados constantes, possibilitando a construção de relés microprocessados para proteção de geradores com hardware mais simples. O algoritmo adaptativo denominado AIVF (Algoritmo Inume a Variações de Freqüência) foi testado a partir de uma série de sinais com características como variação da freqüência da fundamental, componente exponencial amortecida e harmônicos, sendo os resultados apresentados no capítulo 4.4. Além do AIVF, nos capítulos iniciais são apresentados aspectos inerentes à proteção de geradores como aterramento e uma descrição das principais proteções aplicáveis a geradores de até 50MVA. / The main pourpose of that work is inquire an adaptive algorithm to compensate the errors in the power system phasors calculation when occur significant changes in the frequency of the current and voltage signals. The main benefit of that technique is to permit errors compensation with constant sampling frequency and constant data window, making possible construction of microcomputer relays for generator protection with simple hardware. The adaptive algorithm named ANAFC (Algorithm Not Affected by Frequency Changes) was tested by some signals with characteristics like changes in the fundamental frequency, dc decaying and harmonics. The results are presented in the section 4.4. Beyond ANAFC, in the initial sections are presented aspects regarding generator protection like earthing and a description of the main protection functions applied in generators till 50MVA.
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Förstudie för kontrollanläggningsutrustningi mindre vattenkraftstationer för Uddevalla Energi Elnät AB / Prestudy of protection, monitoring and controlequipment in small hydroelectric power plants for Uddevalla Energi Elnät ABKarlsson, Sanne, Maurer, Alexander January 2015 (has links)
Uddevalla Energi AB äger fem vattenkraftstationer uppförda från 1920 och framåt. De är lokaliserade i Bäveån i Uddevalla kommun. Den totala installerade effekten i vattenkraftstationerna uppgår till omkring 2 MW. Vattenkraftstationen K4 Fossumsberg,vars installerade effekt uppgår till 1 MW, är den största utav anläggningarna ur denna aspekt. Utöver energiproduktion ska anläggningarna även svara för reglering av vattenståndet i Öresjö och i Bäveån. På uppdrag av Uddevalla Energi Elnät AB utförs detta examensarbete för att fastställa vilken utrustning som rekommenderas till kontrollanläggningarna för vattenkraftstationerna. De huvudområden som undersöks är generatorskydd, reglering, kommunikation och HMI. Krav från Uddevalla Energi Elnät AB ställs på olika skyddsfunktioner som exempelvi söverströmsskydd, jordfelsskydd, över- och underspänningsskydd, samt bakeffektskydd.Vidare önskas även att ny utrustning ska vara kompatibel med protokoll som stödjer MicroSCADA och har möjligheter för framtida användning av protokollet IEC 60870-5 för kommunikation mellan stationsutrustning och SCADA-systemet i driftcentralen. En rad produkter, varav ett flertal skulle kunna lämpa sig väl för ändamålen, undersöks från leverantörerna Schneider Electric, ABB och DEIF. Slutsatser dras bland annat om att Uddevalla Energi Elnät AB bör investera i separata enheter för reglering och för generatorskydd och inte kombinerade lösningar. Detta för att uppnå större säkerhet i händelse av fel i anläggningarna. Vidare konstateras att för att få ett komplett underlag att luta sig mot vid val av utrustning bör priser undersökas ytterligare, för att kunna väga in denna aspekt. / Five small hydroelectric power plants, constructed 1920 and later, are owned by UddevallaEnergi AB. The hydroelectric power plants are located in Bäveån in Uddevalla. The total installed power is approximately 2 MW. K4 Fossumsberg is the largest hydroelectric powerplant and has a production capacity of 1 MW. The hydroelectric power plants is not only used for energy production but also for regulation of the water levels in Bäveån and Öresjö. On behalf of Uddevalla Energi Elnät AB this bachelor thesis has been done to specify which equipment is preferable as the station monitoring and control equipment. The key areas ofthe report is generator protection, control and regulation, communication and HMI in the plants. There are demands from Uddevalla Energi Elnät AB regarding for instance overcurrent protection, earth fault protection, over- and under voltage protection and reversepower protection. Furthermore it is requested that the new station monitoring and controlequipment is compatible with MicroSCADA and has further options for using the protocol IEC 60870-5 for communication between station and the SCADA system used in the operating centre. Numerous products has been studied and many of them fulfil the requirements stated by Uddevalla Energi Elnät AB. The manufactures mentioned in this report are Schneider Electric, ABB and DEIF. Conclusions are made that Uddevalla Energi Elnät AB should invest in separate units for control and generator protection to achieve a higher level of safety in case of a fault in either generator protection or control equipment. Furthermore it is concluded that to obtain a more complete specification to use when choosing equipment one should consider the cost. More research is needed to take this into account.
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Shaft Current ProtectionRabuzin, Tin January 2015 (has links)
Shaft current protection in hydro and turbo generators is an important generatorprotection issue. Currents owing in the generator shaft might damagegenerator bearings which, in turn, could reduce operating time and cause largenancial losses. Therefore, it is important to prevent operation of the generatorunder conditions of high shaft currents.In this project, task was to develop measurement and protection system thatis able to operate under certain conditions. Measurement device has to be ableto accurately measure currents lower than 1 A in a generator shaft that canvary in diameter from 16 cm up to 3 m. Also, those currents might appear infrequencies equal to multiples of line frequency. Device is to be located in alimited space and in a proximity of the generator. Thus, stray ux is expectedwhich might inuence measurements. Furthermore, since currents that haveto be measured are low, output of a measurement device is usually a low levelsignal. Such signal had to be catered for and adapted in a way that it can beused with numerical relay. After literature review and overview of possible solutions, Rogowski coil waschosen as the measurement device which will be further analysed. Two othercurrent transformers were considered which served as a good comparison withRogowski coil. Several dierent tests and measurements were made on mentionedmeasurement devices. Also, it was investigated how IEC61850-9-2 andMerging Unit (MU) could be used in this application. Upon this investigation,complete protection systems were assembled in the laboratory and they weretested. To asses the behaviour of dierent systems in the real environment, test installationwas built in the hydro power plant, Hallstahammar. This installationincluded traditional systems, with measurement signals connected to the relaya,and the one which utilized concepts of Process Bus and Merging Unit. Measurementsand tests that were made there served as a nal proof of successfulnessof protection systems. Results showed that Rogowski coil was a suitable choice for a measurementdevice due to its benecial mechanical and electrical properties. Also, tests madewith actual shaft current showed advantages of using Rogowski coil in pair withMerging Unit and process bus over traditional protection systems. Nevertheless,it was conrmed that both types of systems satisfy project requirements. / Skydd mot axelstrommar i vattenkraft- och turbo-generatorer ar mycket viktiga. Strommar kan uppkomma i generatoraxeln beroende pamagnetisk osymmetri istatorkarnan. Denna osymmetri ger upphov till en inducerad spanning i axelnsom sedan kan ge en axel-strom vid kortslutning av isolationen som rotornslager vilar pa. Om axel-strommen gar genom generatorns lager, kan lagretskadas allvarligt. Detta kommer i sin tur minska drifttiden och orsaka storaekonomiska forluster vid produktionsbortfall. Darfor ar det viktigt att detekteraom det gar axelstrommar genom generatorns lager. Examensarbetets mal var att utveckla ett mat- och skyddssystem for att detekteraaxel-strommar. Den matande enheten maste kunna detektera strommarmindre an 1 A i generatoraxeln vilken kan variera i diameter fran 16 cm upp till3 m. Dessutom kan dessa strommar ha frekvenser lika med eller multiplar avkraftnatets frekvens (50 eller 60Hz). Den matande enheten skall vidare kunnamonteras i ett trangt utrymme och i narhet av generatorns stator. Lackodefran statorn kan forvantas vara stort, och detta kan antas ha stor paverkanpamatningarna. Eftersom axelstrommen som mats ar lag, ar utsignalen franden matande enheten vanligtvis en lagnivasignal. Denna laga signalnivamasteanpassas saatt den kan anvandas i ett numeriskt rela, vilka vanligtvis kraverhogre energinivaer paingangsignalerna.Efter genomford litteraturstudie och oversikt over mojliga losningar, konkluderadesdet att en losning med Rogowski spole som matanordning borde varaintressant, och denna analyserades ytterligare. Tvastromtransformatorer medkonventionell konstruktion med karna av elektroplat valdes som jamforelse medlosningen baserad paRogowski spole. Flera olika tester och matningar gjordes. Dessutom undersoktes hur en process-bus losning enligt IEC61850-9-2LE meden Merging Unit (MU) skulle kunna anvandas i denna tillampning. Vid alladessa undersokningar har kompletta system for matning och skydd monteratsoch testats i laboratoriemiljo.For att registrera funktionen for de olika systemlosningarna i en verkligmiljo, monterades det kompletta systemet fran laboratorietesterna in i ett vattenkraftverki Hallstahammar. I detta vattenkraftverk ingar traditionella skydd-, styrnings- och kontroll-system och aven en aldre losning for att skydda generatornmot axelstrommar. Darmed kunde man jamfora prestanda mellan deolika losningarna baserade pastromtransformatorer av konventionell konstruktionmed karna av elektroplat och losningen med Rogowski spole. Signalerfran bada givarna anslots till ett numeriskt rela, och anslutning av Rogowskispolen gjordes aven via en MU till det numeriska relat. Matningar och testersom gjordes i kraftstationen kunde tas som ett slutligt bevis paatt de olikalosningarna baserade pa Rogowski spole ar en framtida losning for ett valfungerande axel-stroms skydd for generatorer. Resultaten visar att Rogowskispolen ar ett lampligt val aven med avseendepadess fordelaktiga mekaniska och elektriska egenskaper. Testerna som gjordesmed en verklig axel-strom visade tydligt fordelarna med att anvanda Rogowskispolen i kombination med MU och process bus jamfort med traditionella skyddssystem. Det ska dock understrykas att bade systemet med och det utan MUuppfyllde projektets krav.
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Ajuste e ensaio de sistemas de proteção de geradores síncronos. / Regeneration of productive systems through dynamic reallocation of resources with functional flexibility.Omar Chayña Chayña Velásquez 28 May 2015 (has links)
Os sistemas de proteção dos elementos da rede elétrica desempenham um papel de fundamental importância na segurança e confiabilidade dos sistemas de potência. A não atuação ou a atuação incorreta dos relés de proteção durante uma falta localizada em um componente da rede pode transformar-se em um evento sistêmico de grandes proporções (blecaute). Esses eventos trazem riscos e elevados prejuízos econômicos à sociedade. A proteção dos geradores síncronos, apesar do alto custo e complexidade deste tipo de equipamento, não recebe a mesma atenção na literatura que a dedicada à proteção de outros elementos da rede, como, por exemplo, a das linhas de transmissão. Isso decorre do menor número de geradores existentes na rede e também da ideia que as faltas neste tipo de equipamento são menos frequentes. Este trabalho aborda os principais aspectos envolvidos com o projeto de um sistema de proteção para geradores síncronos de grande porte. Incialmente, discutese os principais conceitos associados com os geradores, de interesse para a tarefa de proteção. Particular atenção é dedicada às formas de aterramento e aos critérios adotados para projeto do resistor de aterramento utilizado nesse equipamento. Em seguida, apresentam-se as principais funções de proteção aplicáveis aos geradores, particularmente aquelas voltadas para a detecção de faltas nos enrolamentos do estator. Discute-se também os critérios de ajustes dos parâmetros dessas funções. Descreve-se o uso de uma plataforma laboratorial, baseada em simulador de tempo real (RTDS), para ensaio e análise do sistema de proteção visando validar seu correto desempenho frente às possíveis condições operativas que podem ser encontradas em campo. Finalmente, utilizando os conceitos desenvolvidos ao longo do trabalho, desenvolve-se um estudo de caso, onde é realizado o projeto e implementação do sistema de proteção dos geradores de uma usina hidrelétrica hipotética. Para avaliar e analisar o desempenho do sistema de proteção dessa rede exemplo, parametrizou-se o IED G60 (GE) e realizou-se inúmeras simulações na plataforma de testes proposta. / Protection systems play a critical role in the safety and reliability of electric power systems. The non-operation or wrong operation of protective relays during a fault in a network element can evolve to a systemic event in large scale (blackout). These events bring risks and high economic losses to society. Despite the high cost and complexity, the protection of synchronous generators has not received much attention in the literature devoted to protection of other network elements, such as transmission lines. This stems from the smaller number of generators in the network and also the idea that the faults in this type of equipment are less frequent. This research discusses the main aspects involved in the design of a protection system for large synchronous generators. Initially, it discusses the key concepts of interest to the generation protection. Particular attention is given to grounding techniques and the criteria adopted for the design of grounding resistors used in those equipment. Then the main protection functions applicable to generators are presented, particularly those related to fault detection in the stator windings. The criteria for setting the parameters of these functions are also discussed. After that, the use of a laboratory shelf, based on Real-Time Digital Simulator (RTDS) for testing and analysis of the protection system, is described in order to validate the correct performance in face of possible operating conditions in the field. Finally, a study case is developed using the concepts developed throughout the research. Then, the design and implementation of the protection system of generators of a hypothetical hydroelectric plant are carried out. To evaluate and analyze the performance of this example network protection system, parameterized up IED G60 (GE) and held numerous simulations in the proposed test platform.
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Ajuste e ensaio de sistemas de proteção de geradores síncronos. / Regeneration of productive systems through dynamic reallocation of resources with functional flexibility.Chayña Velásquez, Omar Chayña 28 May 2015 (has links)
Os sistemas de proteção dos elementos da rede elétrica desempenham um papel de fundamental importância na segurança e confiabilidade dos sistemas de potência. A não atuação ou a atuação incorreta dos relés de proteção durante uma falta localizada em um componente da rede pode transformar-se em um evento sistêmico de grandes proporções (blecaute). Esses eventos trazem riscos e elevados prejuízos econômicos à sociedade. A proteção dos geradores síncronos, apesar do alto custo e complexidade deste tipo de equipamento, não recebe a mesma atenção na literatura que a dedicada à proteção de outros elementos da rede, como, por exemplo, a das linhas de transmissão. Isso decorre do menor número de geradores existentes na rede e também da ideia que as faltas neste tipo de equipamento são menos frequentes. Este trabalho aborda os principais aspectos envolvidos com o projeto de um sistema de proteção para geradores síncronos de grande porte. Incialmente, discutese os principais conceitos associados com os geradores, de interesse para a tarefa de proteção. Particular atenção é dedicada às formas de aterramento e aos critérios adotados para projeto do resistor de aterramento utilizado nesse equipamento. Em seguida, apresentam-se as principais funções de proteção aplicáveis aos geradores, particularmente aquelas voltadas para a detecção de faltas nos enrolamentos do estator. Discute-se também os critérios de ajustes dos parâmetros dessas funções. Descreve-se o uso de uma plataforma laboratorial, baseada em simulador de tempo real (RTDS), para ensaio e análise do sistema de proteção visando validar seu correto desempenho frente às possíveis condições operativas que podem ser encontradas em campo. Finalmente, utilizando os conceitos desenvolvidos ao longo do trabalho, desenvolve-se um estudo de caso, onde é realizado o projeto e implementação do sistema de proteção dos geradores de uma usina hidrelétrica hipotética. Para avaliar e analisar o desempenho do sistema de proteção dessa rede exemplo, parametrizou-se o IED G60 (GE) e realizou-se inúmeras simulações na plataforma de testes proposta. / Protection systems play a critical role in the safety and reliability of electric power systems. The non-operation or wrong operation of protective relays during a fault in a network element can evolve to a systemic event in large scale (blackout). These events bring risks and high economic losses to society. Despite the high cost and complexity, the protection of synchronous generators has not received much attention in the literature devoted to protection of other network elements, such as transmission lines. This stems from the smaller number of generators in the network and also the idea that the faults in this type of equipment are less frequent. This research discusses the main aspects involved in the design of a protection system for large synchronous generators. Initially, it discusses the key concepts of interest to the generation protection. Particular attention is given to grounding techniques and the criteria adopted for the design of grounding resistors used in those equipment. Then the main protection functions applicable to generators are presented, particularly those related to fault detection in the stator windings. The criteria for setting the parameters of these functions are also discussed. After that, the use of a laboratory shelf, based on Real-Time Digital Simulator (RTDS) for testing and analysis of the protection system, is described in order to validate the correct performance in face of possible operating conditions in the field. Finally, a study case is developed using the concepts developed throughout the research. Then, the design and implementation of the protection system of generators of a hypothetical hydroelectric plant are carried out. To evaluate and analyze the performance of this example network protection system, parameterized up IED G60 (GE) and held numerous simulations in the proposed test platform.
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Proteção contra perda de excitação em geradores síncronos: uma nova proposta utilizando o método do cálculo contínuo da impedância aparente / Loss of excitation protection in synchonous generators: a new approach using the continuous apparent impedance calculation methodGazen, Yuri Neves 16 October 2015 (has links)
This work presents a new Loss-of-Excitation in synchronous generators protection scheme based on the Continuous Apparent Impedance Calculation. This methodology aiming to improve security and dependability to the ANSI 40 function in order to distinguish cases of loss of excitation from other external disturbances such as stable power swings caused by the elimination of short circuits, for instance. Traditional loss of excitation protection methods may operate incorrectly in the occurrence of this kind of disturbance. Since the proposed methodology have settings related to the reactance parameters of the protected generator (Xd e X d), tests have been carried out considering two different machines with distinct parameters of the WSCC 9-bus system. Aiming to test the proposed technique and compare it with other widely used methods Mason, Berdy and Positive Offset, three kinds of events were simulated, namely, total loss of excitation, partial loss of excitation and stable power swing, for different initial generator loading. The computer simulation results demonstrate that the proposed method correctly identifies the occurrence of loss-of-excitation and does not operate in situations of stable power swings, regardless of the parameters of generators and their operating condition. Its alarm function allows taking the underexcited machine out faster by using manual intervention, which is especially useful when the initial loading is light or when it‟s a partial loss of excitation case. Another highlight is the ease adjustment of the method, which is related only with the generator‟s reactances data. / Este trabalho apresenta um novo método de proteção contra perda de excitação de geradores síncronos fundamentado no Cálculo Contínuo da Impedância Aparente. Este novo conceito visa garantir segurança e disponibilidade para a função de proteção ANSI 40 através da distinção de casos de perda de excitação e outros distúrbios externos ao gerador, tais quais as oscilações estáveis de potência ocorridas após a eliminação de curto-circuitos. As técnicas tradicionais de proteção contra perda de excitação podem apresentar operações indevidas quando da ocorrência de tais distúrbios. Considerando que a metodologia desenvolvida possui ajustes em função dos parâmetros das reatâncias do gerador protegido (Xd e X d), são feitos testes com duas máquinas de parâmetros distintos do sistema WSCC 9-barras. Visando testar a técnica proposta e compará-la com métodos amplamente utilizados Mason, Berdy e Offset Positivo, foram simulados três tipos de eventos, ou seja, perda de excitação total, perda de excitação parcial e oscilação estável de potência, para diferentes pontos operacionais do gerador. Os resultados das simulações computacionais demonstraram que o método proposto identifica corretamente a ocorrência de perda de excitação e não opera em situações de oscilação estável de potência, independentemente dos parâmetros do gerador e de sua condição de operação. A função de alarme permite desligar a máquina subexcitada mais rapidamente através de intervenção manual, o que é especialmente útil quando o carregamento inicial é baixo ou a perda de excitação é parcial. Destaca-se ainda a facilidade de ajuste do método, o qual depende apenas dos dados das reatâncias do gerador.
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Avaliação do desempenho dos métodos de proteção contra a perda de excitação em geradores síncronos: uma contribuição utilizando a teoria dos conjuntos nebulosos / Performance evaluation of the loss of excitation protection methods in synchronous generator: a contribution using fuzzy set theoryMorais, Adriano Peres de 28 July 2008 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aims to evaluate the performance of the loss of field protection methods in synchronous generators. The methods are introduced to make available in a single text the various ways to protect the synchronous generator against the loss of field. The conventional methods have some problems, and the main of them is the improper operation caused by the power stable oscillations. In order to solve or minimize the relay algorithm malfunction, two new methods of loss of field protection are proposed. The first is designed to increase the
operational area of the generator on steady state conditions, bounded by the conventional loss
of field protection. It was accomplished by modifying the operational characteristic of the mho relay, which is better coordinated with the generator capability curve. The second makes use of loss of field conception in a fuzzy set theory. With the objective to identify the
performance of each one, the methods were evaluated through computational simulations of loss of field and stable power oscillation. The methods were set and evaluated according to the generator parameters (Xd and X'd). Since, tests in three machines with different parameters were carried out. So it was possible to conclude that the methods do not behave the same way
for different generators parameters. On the other hand, the proposed technique, which is based on the fuzzy set theory was more efficient and not have been affected by the generator parameters and system considered. / Este trabalho visa avaliar o desempenho dos métodos de proteção contra a perda de excitação em geradores síncronos. Os métodos são apresentados de forma a tornar disponível em um único texto as diversas maneiras de se proteger o gerador síncrono contra a perda do seu sistema de excitação. Os métodos convencionais abordados apresentam alguns problemas, sendo o principal, a operação indevida causada por oscilações estáveis de potência. Visando
solucionar ou minimizar estes problemas, dois novos métodos de proteção contra a perda de excitação são propostos. O primeiro, objetivando aumentar a área operacional do gerador em regime permanente, restringida pela proteção contra a perda de excitação convencional, por meio de uma característica operacional modificada, melhor coordenada com a curva de capacidade do gerador. O segundo introduz os fundamentos clássicos da proteção contra a perda de excitação na teoria dos conjuntos nebulosos. Com o objetivo de se identificar o desempenho de cada um, os métodos existentes e os propostos foram avaliados por meio de
simulações computacionais de perda de excitação e oscilação estável de potência. Como os métodos possuem ajustes em função dos parâmetros do gerador protegido (Xd e X d),
realizaram-se testes com três máquinas de parâmetros distintos. Deste modo, foi possível concluir que os métodos não se comportam da mesma maneira para geradores de diferente porte. Por outro lado, a técnica proposta, que tem como base a teoria dos conjuntos nebulosos se mostrou eficiente e não teve seu desempenho afetado pelos parâmetros do gerador e do sistema considerado.
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Detection of stator interturn fault of synchronous machine by rotor current analysis : A SIMULATION APPROACHRabbi, Ata-E January 2016 (has links)
One of the major electrical faults of synchronous machines is an interturn short circuit in the stator winding, due to winding insulation failure. A synchronous machine is designed to have electrical and mechanical symmetry in the stator and rotor. An interturn fault in a synchronous machine damages the symmetrical property, thereby inducing abnormal symptoms like varying torque, mechanical vibration, and deviation of stator and rotor terminal currents from their usual waveform. This last symptom is what is studied in this thesis, as an indicator of the presence of an interturn fault. An interturn fault during machine operation can lead to a catastrophic machine failure and consequent long outage, unless it is rapidly detected and the machine shut down. Prevention of such outages is an important concern for machine owners and power system operators. That is why early detection of interturn faults is desirable to prevent such machine failure. Several external sensors can be implemented to detect such interturn fault, which is costly. That is why it is desirable if the interturn fault can be detected by analyzing the measured currents that already are available to a protective relay. In this thesis a simulation approach is presented to observe the pattern and frequency spectrum of rotor field current in presence of a stator inter turn fault. All simulations have been performed using Matlab-based programs written during this thesis work in the Electromagnetic department (ETK) in KTH. The outcome of the thesis is that in the presence of an interturn fault in the stator, several even harmonic components are found in the frequency spectrum of the rotor field current. The presence of these harmonics is not a definitive sign of an interturn fault, as almost the same even harmonics are found in the rotor field current if the stator winding asymmetry is taken into account. / En av de största elektriska felen i synkronmaskiner är en kortslutning mellan varv i statorlindningen, på grund av skadad lindningsisolering. En synkronmaskins konstruktion ger elektrisk och mekanisk symmetri i statorn och rotorn vilket ger en hög effektivitet. Ett varvfel i statorn skadar symmetrin och inducerar onormalt stora strömmarvilket leder till ett tidsvarierande vridmoment, mekanisk vibration, och onormala vågformer av strömmarna vid statorns och rotorns poler. Varvfel under maskinens drift kan snabbt orsaka stora skador, med följd av långa avbrottstider. Förebyggande av sådana avbrott är viktig hos maskinägare och systemansvariga. Därför är snabb detektering av sådana fel, och urdrifttagning av maskinen önskvärd för att minska skadan. Däremot ska detekteringen ha låg sannolikhet att lösa ut i onödan, av annat skäl. Externa sensorer kan användas för att upptäcka sådana fel, men det är tydligt önskvärt om detekteringen kan göras genom att analysera strömmarna som redan mäts av skyddsreläer för synkronmaskiner. I denna avhandling presenteras en metod för att simulera och observera mönster och frekvensspektrum av rotors magnetiseringsström i fall där statorn har varvfel, samt i andra fall som måste kunna skiljas från varvfel. Alla simuleringar har utförts med Matlab hos avdelningen för Elektroteknisk teori och konstruktion (ETK) i Skolan för Elektro- och systemteknik (EES) på KTH.
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