Was ist Inter Turn Fault Protection?

Was ist Inter-Turn-Fehlerschutz?

Definition des Inter-Turn-Fehlers

Inter-Turn-Fehler treten auf, wenn die Isolierung zwischen Leitern in demselben Statorwindschlitz beschädigt wird.

Erkennungsverfahren

Diese Fehler können mit Hilfe des Stator-Differenzialschutzes oder des Stator-Erdfehlerschutzes erkannt werden.

Bedeutung des Stator-Inter-Turn-Schutzes

Hochspannungs- und moderne große Generatoren benötigen den Stator-Inter-Turn-Schutz, um Fehler zu verhindern.

Kreuzdifferentialverfahren

Das Kreuzdifferentialverfahren ist das am häufigsten angewandte. In diesem Schema wird die Wicklung für jede Phase in zwei parallele Pfade geteilt.

Jeder Pfad ist mit identischen Stromwandlern (CTs) ausgestattet, und ihre Sekundärseiten sind kreuzgeschaltet. Diese Kreuzschaltung erfolgt, weil die Ströme an der Primärseite beider CTs eintreten, im Gegensatz zum Differentialschutz von Transformatoren, bei dem der Strom auf einer Seite eintritt und auf der anderen Seite austritt.

Ein Differenziellempfindlicher Relais und ein serienstabilisierender Widerstand sind über den Sekundärschleife der CTs verbunden. Wenn ein Inter-Turn-Fehler in einem Pfad der Statorwicklung auftritt, entsteht eine Ungleichgewicht im Sekundärkreis der CTs, was den 87er Differenziellen Relais auslöst. Der Kreuzdifferentialschutz sollte jeweils individuell angewendet werden.

Alternativer Schutzschema

Dieses Schema bietet einen vollständigen Schutz gegen interne Fehler aller synchronen Maschinen, unabhängig vom Typ der verwendeten Wicklung oder der Art der Verbindung. Ein interner Fehler in der Statorwicklung erzeugt zweite harmonische Ströme, die in die Feldwicklung und Erregerkreise des Generators einbezogen werden. Dieser Strom kann über einen Stromwandler und Filterkreis an einen empfindlichen polarisierten Relais angelegt werden.

Die Funktion des Schemas wird durch eine Richtungsnegativphasenfolgenrelais gesteuert, um eine Auslösung während externer ungleichmäßiger Fehler oder asymmetrischer Lastzustände zu verhindern. Sollte es außerhalb der Generatorbereichszone Asymmetrien geben, verhindert das Negativphasenfolgenrelais eine vollständige Abschaltung und lässt nur den Hauptstromkreissicherung auslösen, um Rotorbeschädigungen aufgrund der Überlastungswirkungen der zweiten harmonischen Ströme zu verhindern.