Protection de l'excitation du générateur

Définition de la perte d'excitation

La perte d'excitation dans un générateur se produit lorsque le système d'excitation tombe en panne, ce qui fait fonctionner le générateur au-dessus de la vitesse synchrone.

Mode de générateur à induction

Sans excitation, le générateur devient un générateur à induction, ce qui peut entraîner des problèmes de surchauffe et de surcharge.

Protection par relais de sous-courant

Un relais de sous-courant peut protéger contre la perte de champ en fonctionnant lorsque le courant d'excitation tombe en dessous d'une certaine valeur.

Ce relais fonctionne si le courant d'excitation tombe en dessous d'une valeur fixée, généralement 8 % du courant nominal à pleine charge. Si le circuit de champ reste intact mais que l'exciteur tombe en panne, un courant induit à la fréquence de glissement peut provoquer l'enclenchement puis le déclenchement du relais. Cela peut être géré en ajustant les paramètres du relais.

Il est recommandé de régler la valeur à 5 % du courant nominal à pleine charge. Le relais de sous-courant a un contact normalement fermé qui reste ouvert pendant que la bobine du relais est alimentée par le courant d'excitation shunté. Lorsque le système d'excitation tombe en panne, la bobine du relais se désactive, fermant le contact et alimentant le relais de temporisation T1.

Lorsque la bobine du relais est alimentée, le contact normalement ouvert de ce relais T1 se ferme. Ce contact ferme l'alimentation sur un autre relais de temporisation T2 avec un délai d'enclenchement ajustable de 2 à 10 secondes. Le relais T1 est temporisé lors du déclenchement pour stabiliser le schéma à nouveau contre l'effet de la fréquence de glissement. Le relais T2 ferme ses contacts après le délai prescrit pour soit arrêter l'ensemble, soit déclencher une alarme. Il est temporisé lors de l'enclenchement pour éviter une opération erronée du schéma lors d'une panne externe.

Relais de temporisation pour la stabilité

L'utilisation de relais de temporisation aide à stabiliser le schéma de protection contre les effets de la fréquence de glissement et à prévenir les opérations erronées.

Nous savons que la tension du système est l'indication principale de la stabilité du système. Par conséquent, le relais mho décalé est configuré pour arrêter la machine instantanément lorsque le fonctionnement du générateur est accompagné d'un effondrement de la tension du système. La baisse de la tension du système est détectée par un relais de sous-tension qui est réglé à environ 70 % de la tension nominale du système. Le relais mho décalé est configuré pour initier un délestage de charge jusqu'à une valeur sûre, puis pour initier un relais de coupure maître après un temps prédéterminé.

Protection avancée pour les grands générateurs

Pour les plus grands générateurs, des schémas avancés utilisant des relais mho décalés et des relais de sous-tension sont utilisés pour maintenir la stabilité du système par le biais du délestage de charge et des relais de coupure maître.