ロータ接地故障保護

ロータ接地障害保護の定義

ロータ接地障害保護は、ロータのフィールド巻線での障害を検出し修正することで損傷を防ぐ方法を含みます。

ロータ接地障害保護の種類

• ポテンショメータ方式

• 交流注入方式

• 直流注入方式

ポテンショメータ方式

この方式は非常に単純です。ここでは、適切な値の抵抗器がフィールド巻線と励磁機に接続されます。抵抗器は中央でタップされ、電圧センシティブリレーを介して接地されています。

以下の図に示すように、フィールド巻線や励磁回路に接地障害が発生すると、リレーサーキットが接地経路を通じて閉じられます。同時に、抵抗器のポテンショメータ作用によりリレー間に電圧が現れます。

この単純なロータ接地障害保護方式には大きな欠点があります。フィールド巻線の中心以外の場所で発生する接地障害しか検出できません。

交流注入方式

ここでは、電圧センシティブリレーがフィールド回路と励磁回路の任意の点に接続されます。リレーの他の端子は、コンデンサーと補助変圧器の二次側を介して接地されています。

ここで、フィールド巻線または励磁回路に接地障害が発生すると、リレーサーキットが接地経路を通じて閉じられ、補助変圧器の二次電圧が電圧センシティブリレーに現れ、リレーが動作します。

このシステムの主な欠点は、コンデンサーを通じて励磁回路とフィールド回路へのリーク電流が常に存在する可能性があることです。これにより、磁界が不平衡になり、機械のベアリングに機械的ストレスが発生する可能性があります。

この方式の別の欠点は、リレーの動作に別途電源が必要であることです。したがって、交流電源に故障が発生すると、ロータ保護は無効になります。

直流注入方式

直流注入方式は、交流注入方式で見られるリーク電流の問題を解消します。この方式では、DC電圧センシティブリレーの一端が励磁機の正極に接続され、もう一端が外部DC電源の負極に接続されます。このDC電源は、ブリッジ整流器を持つ補助変圧器によって提供され、その正極が接地されています。

以下の図からもわかるように、フィールドまたは励磁回路に接地障害が発生すると、外部DC電源の正極電位が励磁機の正極に接続されたリレーの端子に現れます。このようにして整流器の出力電圧が電圧リレーに現れ、リレーが動作します。

検出の重要性

ロータ接地障害の検出と修正は、不平衡磁界と交流発電機の機械的損傷を防ぐ上で重要です。