Rotor jordfelsskydd

Rotor Earth Fault Protection Definition

Rotor earth fault protection innefattar metoder för att upptäcka och åtgärda fel i rotorns fältspole för att förhindra skador.

Rotor Earth Fault Protection Types

• Potentiometermetod

• AC-injektionsmetod

• DC-injektionsmetod

Potentiometer Method

Schemat är mycket enkelt. Här är en resistor av lämplig storlek ansluten över fältspolen samt över exciteraren. Resistorn är centraltapet och ansluten till marken via en spänningskänslig relä.

Som visas i figuren nedan, stänger någon jordfel i fältspolen såväl som i exciterarkretsen reläkretsen genom den jordade vägen. Samtidigt uppstår spänning över reläet på grund av potentiometerns verkan av resistorn.

Denna enkla metod för rotor earth fault protection har ett stort nackdel. Den kan endast upptäcka jordfel som inträffar vid alla punkter utom mitten av fältspolen.

AC Injection Method

Här är en spänningskänslig relä ansluten vid något punkt i fält- och exciterarkretsen. Den andra terminalen av spänningskänsliga reläet är ansluten till marken via en kondensator och sekundären av en hjälptransformator, som visas i figuren nedan.

Här, om något jordfel inträffar i fältspolen eller i exciterarkretsen, stängs reläkretsen via den jordade vägen och därför kommer sekundärvolten från hjälptransformatorn att uppstå över spänningskänsliga reläet och reläet kommer att aktiveras.

Det huvudsakliga nackdelen med detta system är att det alltid finns en risk för läckström genom kondensatorerna till exciter- och fältkretsen. Detta kan orsaka obalans i det magnetiska fältet och därmed mekaniska spänningar i maskinens lager.

En annan nackdel med detta schema är att det är beroende av en separat spänning för reläets drift. Därför blir roterbeskyddet inaktivt om det uppstår ett fel i AC-försörjningen.

DC Injection Method

DC-injektionsmetoden elimineras läckströmsproblemet som hittas i AC-injektionsmetoden. I denna metod är en terminal av en DC-spänningskänslig relä ansluten till den positiva terminalen av exciteraren, och den andra terminalen är ansluten till den negativa terminalen av en extern DC-källa. Denna DC-källa tillhandahålls av en hjälptransformator med en brorektifierare, med dess positiva terminal jordad.

Det ses också från figuren nedan att vid eventuella fält- eller exciterare jordfel, kommer den positiva potentialen av den externa DC-källan att dyka upp till terminalen av reläet som var ansluten till den positiva terminalen av exciteraren. På detta sätt dyker rektifierarens utgångsspänning upp över spänningsreläet och därför aktiveras det.

Importance of Detection

Det är viktigt att upptäcka och rätta rotor earth faults för att förhindra obalanserade magnetfält och mekanisk skada i alternatorer.