Generatoranregungsschutz

Definition des Verlusts der Erregung

Ein Verlust der Erregung in einem Generator tritt auf, wenn das Erregungssystem versagt und der Generator über der Synchrongeschwindigkeit läuft.

Induktionsgenerator-Modus

Ohne Erregung wird der Generator zu einem Induktionsgenerator, was zu Überhitzungs- und Überlastproblemen führen kann.

Unterstromrelais-Schutz

Ein Unterstromrelais kann vor dem Verlust des Feldes schützen, indem es eintritt, wenn der Erregungsstrom unter einen bestimmten Wert fällt.

Dieses Relais tritt in Aktion, wenn der Erregungsstrom unter einen festgelegten Wert fällt, typischerweise 8% des Nennstroms. Wenn der Feldkreis intakt bleibt, aber der Erreger versagt, kann ein induzierter Strom bei Schleppfrequenz dazu führen, dass das Relais ein- und ausschaltet. Dies kann durch Anpassen der Relaiseinstellungen gemanagt werden.

Eine Einstellung von 5% des normalen Nennstroms wird empfohlen. Das Unterstromrelais hat einen normal geschlossenen Kontakt, der offen bleibt, während die Relaiswicklung durch den umgeschalteten Erregungsstrom energisiert wird. Wenn das Erregungssystem versagt, de-energisiert die Relaiswicklung, schließt den Kontakt und liefert Spannung an das Zeitrelais T1.

Wenn die Relaiswicklung energisiert ist, schließt der normal offene Kontakt dieses Relais T1. Dieser Kontakt schließt die Spannungsversorgung an ein weiteres Zeitrelais T2 mit einer einstellbaren Einschaltverzögerung von 2 bis 10 Sekunden. Das Relais T1 ist auf dem Abschalten verzögert, um das Schema erneut gegen Schleppfrequenzeffekte zu stabilisieren. Das Relais T2 schließt seine Kontakte nach der vorgeschriebenen Verzögerungszeit, um entweder die Einrichtung herunterzufahren oder eine Alarmanlage auszulösen. Es ist auf dem Einschalten verzögert, um ungewollte Betriebsvorgänge während eines externen Fehlers zu verhindern.

Zeitrelais zur Stabilität

Die Verwendung von Zeitrelais hilft, das Schutzschema gegen Schleppfrequenzeffekte zu stabilisieren und falsche Betriebsvorgänge zu verhindern.

Wir wissen, dass die Systemspannung die Hauptindikation für die Systemstabilität ist. Daher ist das Offset-Mho-Relais so angeordnet, dass es die Maschine sofort herunterfährt, wenn der Betrieb des Generators mit einem Zusammenbruch der Systemspannung verbunden ist. Der Abfall der Systemspannung wird durch ein Unterspannungsrelais erkannt, das auf etwa 70 % der normalen Nennsystemspannung eingestellt ist. Das Offset-Mho-Relais ist so angeordnet, dass es Lastabwürfe bis zu einem sicheren Wert initiiert und dann nach einer vorgegebenen Zeit ein Hauptschaltrelais auslöst.

Erweiterte Schutzmaßnahmen für große Generatoren

Für größere Generatoren werden erweiterte Schemata mit Offset-Mho-Relais und Unterspannungsrelais verwendet, um die Systemstabilität durch Lastabwürfe und Hauptschaltrelais aufrechtzuerhalten.