Защита при нарушение на земната връзка на ротора

Определение на защита срещу земна връзка на ротора

Защитата срещу земна връзка на ротора включва методи за откриване и поправяне на дефекти в полето на ротора, за да се предотврати повреда.

Видове защита срещу земна връзка на ротора

• Метод с потенциометър

• Метод с инжекция на променящо се напрежение (AC)

• Метод с инжекция на постоянна ток (DC)

Метод с потенциометър

Схемата е много проста. Тук един резистор с подходяща стойност е свързан към полевия обмот и към екситатора. Резисторът е централно подключен и свързан с земята чрез реле, чувствително към напрежението.

Както е показано на фигурата по-долу, всяка земна връзка в полевия обмот или в екситаторния контур затваря контура на реле чрез път през земята. Едновременно напрежението се появява в реле поради потенциометричното действие на резистора.

Този прост метод на защита срещу земна връзка на ротора има основен недостатък. Може да открива само земни връзки, които се появяват във всички точки освен в центъра на полевия обмот.

Метод с инжекция на променящо се напрежение (AC)

Тук едно реле, чувствително към напрежението, е свързано във всяка точка на полевия и екситаторния контур. Другият му терминал е свързан с земята чрез кондензатор и вторичната обмотка на допълнителен трансформатор, както е показано на фигурата по-долу.

Ако се появи земна връзка в полевия обмот или в екситаторния контур, контура на реле се затваря чрез път през земята и вторично напрежението на допълнителния трансформатор ще се появи в реле, което ще бъде активирано.

Основният недостатък на тази система е, че винаги има вероятност за изтичане на ток чрез кондензаторите към екситатора и полевия контур. Това може да причини несъответствие в магнитното поле и механични напрежения в машинните лагери.

Друг недостатък на тази схема е, че тя зависи от отделен източник на напрежение за функционирането на реле. Така, защитата на ротора става неактивна, ако има отказ в AC захранването.

Метод с инжекция на постоянен ток (DC)

Методът с инжекция на постоянен ток (DC) елиминира проблема с изтичане на ток, открит при метода с инжекция на променящо се напрежение (AC). В този метод един терминал на DC реле, чувствително към напрежението, е свързан с положителния терминал на екситатора, а другият терминал е свързан с отрицателния терминал на външен DC източник. Този DC източник е предоставен от допълнителен трансформатор с мостов выпрямител, с положителния си терминал заземен.

Както е видимо от фигурата по-долу, при всякаква земна връзка в полевия обмот или в екситаторния контур, положителната потенциала на външния DC източник ще се появи на терминал, свързан с положителния терминал на екситатора. По този начин напрежението на выпрямителя ще се появи в реле и то ще бъде активирано.

Значимостта на откриването

Откриването и коригирането на земни връзки на ротора е важно за предотвратяване на несъответства в магнитното поле и механични повреди в алтернаторите.