Proteção de Excitação do Gerador

Definição de Perda de Excitação

A perda de excitação em um gerador ocorre quando o sistema de excitação falha, fazendo com que o gerador opere acima da velocidade síncrona.

Modo de Gerador Indutivo

Sem excitação, o gerador se torna um gerador indutivo, o que pode levar a problemas de superaquecimento e sobrecarga.

Proteção por Relé de Subcorrente

Um relé de subcorrente pode proteger contra a perda de campo ao operar quando a corrente de excitação cai abaixo de um certo valor.

Este relé opera se a corrente de excitação cair abaixo de um valor definido, tipicamente 8% da corrente nominal de carga total. Se o circuito de campo permanecer intacto, mas o excitador falhar, uma corrente induzida na frequência de deslizamento pode fazer o relé acionar e desacionar. Isso pode ser gerenciado ajustando as configurações do relé.

Recomenda-se uma configuração de 5% da corrente nominal de carga total. O relé de subcorrente tem um contato normalmente fechado que permanece aberto enquanto a bobina do relé é energizada pela corrente de excitação derivada. Quando o sistema de excitação falha, a bobina do relé desenergiza, fechando o contato e fornecendo energia ao relé de temporização T1.

Quando a bobina do relé é energizada, o contato normalmente aberto deste relé T1 é fechado. Este contato fecha o fornecimento através de outro relé de temporização T2 com um atraso ajustável de 2 a 10 segundos. O relé T1 é atrasado no desacionamento para estabilizar o esquema novamente contra o efeito de frequência de deslizamento. O relé T2 fecha seus contatos após o atraso prescrito para desligar o conjunto ou iniciar um alarme. É atrasado no acionamento para evitar operações espúrias do esquema durante uma falha externa.

Relés de Temporização para Estabilidade

O uso de relés de temporização ajuda a estabilizar o esquema de proteção contra os efeitos de frequência de deslizamento e prevenir operações falsas.

Sabemos que a tensão do sistema é a principal indicação de estabilidade do sistema. Portanto, o relé mho deslocado é configurado para desligar a máquina instantaneamente quando a operação do gerador é acompanhada por um colapso de tensão do sistema. A queda na tensão do sistema é detectada por um relé de subtensão, que é ajustado para aproximadamente 70% da tensão nominal do sistema. O relé mho deslocado é configurado para iniciar a redução de carga no sistema até um valor seguro e, em seguida, iniciar um relé de disparo mestre após um tempo predeterminado.

Proteção Avançada para Grandes Geradores

Para geradores maiores, são utilizados esquemas avançados com relés mho deslocados e relés de subtensão para manter a estabilidade do sistema através da redução de carga e relés de disparo mestre.