Protezione dell'eccitazione del generatore

Definizione di perdita di eccitazione

La perdita di eccitazione in un generatore si verifica quando il sistema di eccitazione fallisce, causando il funzionamento del generatore a una velocità superiore alla sincrona.

Modalità generatore induttivo

Senza eccitazione, il generatore diventa un generatore induttivo, il che può portare a problemi di surriscaldamento e sovraccarico.

Protezione con relè di sottocorrente

Un relè di sottocorrente può proteggere contro la perdita del campo operando quando la corrente di eccitazione scende al di sotto di un determinato valore.

Questo relè opera se la corrente di eccitazione scende al di sotto di un valore prestabilito, tipicamente l'8% della corrente nominale a pieno carico. Se il circuito del campo rimane integro ma l'eccitatore fallisce, una corrente indotta alla frequenza di scivolamento può far attivare e disattivare il relè. Questo può essere gestito regolando le impostazioni del relè.

Si consiglia un'impostazione del 5% della corrente nominale a pieno carico. Il relè di sottocorrente ha un contatto normalmente chiuso che rimane aperto mentre la bobina del relè è alimentata dalla corrente di eccitazione shuntata. Quando il sistema di eccitazione fallisce, la bobina del relè si de-energizza, chiudendo il contatto e fornendo energia al relè temporizzato T1.

Quando la bobina del relè è energizzata, il contatto normalmente aperto di questo relè T1 si chiude. Questo contatto chiude l'alimentazione su un altro relè temporizzato T2 con un ritardo di pickup regolabile da 2 a 10 secondi. Il relè T1 ha un ritardo sullo spegnimento per stabilizzare lo schema rispetto all'effetto della frequenza di scivolamento. Il relè T2 chiude i suoi contatti dopo il ritardo prestabilito per spegnere l'insieme o avviare un allarme. È ritardato sul pickup per prevenire operazioni spurie dello schema durante un guasto esterno.

Relè temporizzati per la stabilità

L'utilizzo di relè temporizzati aiuta a stabilizzare lo schema di protezione contro gli effetti della frequenza di scivolamento e a prevenire operazioni false.

Sappiamo che la tensione del sistema è l'indicazione principale della stabilità del sistema. Pertanto, il relè mho compensato è predisposto per spegnere immediatamente la macchina quando l'operazione del generatore è accompagnata da un crollo della tensione del sistema. La diminuzione della tensione del sistema viene rilevata da un relè di sottotensione impostato a circa il 70% della tensione nominale del sistema. Il relè mho compensato è predisposto per iniziare lo sgancio del carico fino a un valore sicuro e poi per iniziare un relè di trip master dopo un tempo predeterminato.

Protezione avanzata per generatori di grandi dimensioni

Per generatori di maggiori dimensioni, vengono utilizzati schemi avanzati con relè mho compensati e relè di sottotensione per mantenere la stabilità del sistema attraverso lo sgancio del carico e relè di trip master.