Protezione contro i guasti a terra del rotore

Definizione della protezione contro i guasti a terra del rotore

La protezione contro i guasti a terra del rotore prevede metodi per rilevare e correggere i guasti nella bobina di campo del rotore per prevenire danni.

Tipi di protezione contro i guasti a terra del rotore

• Metodo del potenziometro

• Metodo di iniezione AC

• Metodo di iniezione DC

Metodo del potenziometro

Lo schema è molto semplice. Qui, un resistore di valore adeguato viene collegato attraverso la bobina di campo e l'eccitatore. Il resistore è centralmente tarato e collegato a terra tramite un relè sensibile alla tensione.

Come si vede nella figura sottostante, qualsiasi guasto a terra nella bobina di campo o nel circuito dell'eccitatore chiude il circuito del relè attraverso il percorso a terra. Allo stesso tempo, la tensione appare sul relè a causa dell'azione del potenziometro del resistore.

Questo metodo semplice di protezione contro i guasti a terra del rotore presenta un grande svantaggio. Può rilevare solo i guasti a terra che si verificano in qualsiasi punto tranne al centro della bobina di campo.

Metodo di iniezione AC

Qui, un relè sensibile alla tensione è collegato in qualsiasi punto del circuito di campo e dell'eccitatore. L'altro terminale del relè sensibile alla tensione è collegato a terra tramite un condensatore e la secondaria di un trasformatore ausiliario, come mostrato nella figura sottostante.

In caso di guasto a terra nella bobina di campo o nel circuito dell'eccitatore, il circuito del relè si chiude attraverso il percorso a terra e quindi la tensione secondaria del trasformatore ausiliario apparirà sul relè sensibile alla tensione, che verrà attivato.

Il principale svantaggio di questo sistema è che ci sarà sempre la possibilità di una corrente di fuga attraverso i condensatori verso il circuito dell'eccitatore e del campo. Questo può causare squilibri nel campo magnetico e quindi stress meccanici nelle cuscinette della macchina.

Un altro svantaggio di questo schema è che dipende da una fonte di tensione separata per l'operazione del relè. Pertanto, la protezione del rotore diventa inattiva in caso di guasto nell'alimentazione AC.

Metodo di iniezione DC

Il metodo di iniezione DC elimina il problema di corrente di fuga presente nel metodo di iniezione AC. In questo metodo, un terminale del relè sensibile alla tensione DC è collegato al terminale positivo dell'eccitatore, mentre l'altro terminale è collegato al terminale negativo di una fonte DC esterna. Questa fonte DC è fornita da un trasformatore ausiliario con un ponte rettificatore, con il suo terminale positivo a terra.

Si vede anche dalla figura sottostante che, in caso di guasto a terra nel campo o nell'eccitatore, il potenziale positivo della fonte DC esterna apparirà al terminale del relè collegato al terminale positivo dell'eccitatore. In questo modo, la tensione di uscita del rettificatore appare sul relè sensibile alla tensione e quindi viene attivato.

Importanza del rilevamento

Rilevare e correggere i guasti a terra del rotore è cruciale per prevenire campi magnetici squilibrati e danni meccanici nei generatori alternativi.