• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


Generadorearen babesa – Akats motak & Babesgailuak

Edwiin
Edwiin
Eremua: Izenki aldatu
China

Generatzaile Arazo Arruntak eta Babes Sistemeak
Generatzaile Arazoen Klasifikazioa

Generatzaile arazoak nagusiki barne eta kanpo motatakoak dira:

  • Barne Arazoak: Generatzaile osagaien barruko arazotik datorrenak.

  • Kanpo Arazoak: Ezarpen erabiltzailetatik edo kanporako sarearesiko arazotik datorrenak.

Motor lehentasuneko (adibidez, gasoil motorrak, turbinak) arazoak mekanikoak dira eta zailtasun horiek gailu diseinuan zehazten dira, baina generatzaile babesei lotu behar zaizkio tripatzeko helbururako.

Barne Arazo Mota
1. Stator Arazoak

  • Biraka Overheating: Dauka den geratzearen edo isolamenduaren hondamenagatik sortzen da.

  • Fase arteko Arazoa: Faseen arteko isolamenduaren hondamenagatik gertatzen da.

  • Fasea-Lurreta Arteko Arazoa: Biraketa faseetatik stator karkasa handira korronte iluntzea.

  • Inter-Turn Arazoa: Biraketa berdinetan kokatuta dauden biraketa arteko korronte txikitzailea.

2. Rotor Arazoak

  • Lurreta Arteko Arazoa: Rotor biraketatik rotor trinkara korronte iluntzea.

  • Biraketa Korronte Txikitzailea: Exitzazio tenperatura murriztua eta korrontea handitzen da rotor biraketan.

  • Overheating: Stator unbalanced korronteenagatik (adibidez, polts bat tripatzea, negatibo fase sekuentzia).

3. Exitzazio Galtzea/Exitzazioa

  • Reaktibo-indarra generatzailea zuzenean igortzen da, hala nola indukzio-generatzaile moduan exekutatzera eraman eta sinkronismoa galdu.

4. Sinkronismoa Galdua

  • Trinka mekanikoak eta tensio aldaketak sinkronismo galduagatik.

5. Motor Exekutatzeko Modua

  • Generatzaileak sarrerako indarra hartzen du (adibidez, garraio/ur galduagatik), riskuak sortuz turbineetan overheating edo cavitationa.

6. Mekaniko Arazoak

  • Lubrikazio olio presio galdua, trinkaren overheating eta zigorrago vibrazioa.

Rotor Overheatingen Mechanismoa

Stator unbalanced korronteak (adibidez, negatibo fase sekuentzia) bi aldiz sistemaren maiztasunarekin (100/120 Hz) rotorretan eddy korronteak sortzen dituzte, lokalki overheating egiten dutenak. Honek rotorretako mantentze wedges eta erronboak ahuldu egiten ditu.

Kanpo Arazo Mota
Sistema Elektrikoko Anormalitateak

  • Kanpo Short-Circuits: Sarean gertatzen diren arazoak generatzailearen funtzionamendura eragiten dizkie.

  • Non-Synchronized Connection: Generatzaile paralelo konektatze inpropia.

  • Overloads/Overspeed: Karga askatasuna edo motor lehentasuneko kontrolaren hondamenagatik.

  • Phase Unbalance/Negative Sequence: Rotor eddy korronteak eta overheatinga indutzeko.

  • Frequency/Voltage Deviations: Under/over frequency edo voltage generatzaile osagaiak estresatzen ditu.

Generatzaile Babes Gailuak
Nagusien Babes Planteak
1. Stator Arazo Babesa

  • Differential Relay: Phase-to-phase eta phase-to-earth arazoak detektatzen ditu sarrera/irteera korronteen konparatzearen bidez.

  • Earth Fault Protection: Overcurrent relays (rezistentzia lurreta) edo voltage relays (transformer grounding) erabiliz stator ground arazoak detektatzen ditu.

2. Rotor Arazo Babesa

  • Earth fault relays monitor rotor biraketak eta trinkaren arteko isolamendu hondamenak.

3. Unbalanced Loading Protection

  • Negatibo fase sekuentzia korronteak eta exitzazio galdua monitorizatzen ditu, reaktibo-indar fluxu arazoak ekarriko dituztenak.

4. Overheating Protection

  • Thermal relays edo temperature sensors stator biraketak eta trinkaren overheating detektatzen ditu; negatibo fase sekuentzia relays rotor heating-a ebazteko.

5. Mekaniko Babesa

  • Overspeed relays, vibration sensors, eta low vacuum/pressure switches motor lehentasuneko eta turbineen hondamenak saihesteko.

6. Backup and Supplementary Protection

  • Reverse power relays motor modua saihestu, stator earth arazoetarako differential relays primary arazo detektatzeko (Ikusi Figure 1 usual connections).

  • Differential Relays: Compare currents at both ends of stator windings to detect internal faults.

Protection Principles

  • Zero-Sequence Voltage Detection: Identifies inter-turn faults by monitoring voltage imbalances via voltage transformers (VT).

  • Grounding System Adaptation: Protection schemes vary based on stator grounding methods (resistance or transformer grounding), using CTs or VTs to sense fault currents/voltages.

Rotor Winding Fault Protection Mechanisms

Wound rotor winding short-circuit faults are safeguarded by overcurrent relays, which trip the generator upon detecting abnormal current surges. Earth faults pose another risk to rotor windings, though their protection requires specialized approaches.

In large thermal generators, rotor or field windings are typically ungrounded, meaning a single ground fault does not produce a fault current. However, such a fault elevates the potential of the entire field and exciter system. Extra voltages induced by opening the field or main generator breaker—especially during fault conditions—can stress the field winding insulation, potentially causing a second ground fault. A second fault may lead to localized iron heating, rotor distortion, and dangerous mechanical unbalance.

Rotor earth-fault protection often employs a relay that monitors insulation by applying an auxiliary AC voltage to the rotor. Alternatively, a voltage relay is used in series with a high-resistance network (commonly a combination of linear and non-linear resistors) across the rotor circuit. The center point of this network connects to ground via a sensitive relay coil (ANSI/IEEE/IEC code 64). Modern protection schemes increasingly favor combinations of linear and non-linear resistors for improved fault detection and insulation monitoring.

Loss of Field and Overexcitation Protection Mechanisms

Loss of field protection employs a relay to detect changes in reactive power flow. A typical scheme uses an Offset Mho (impedance) relay— a single-phase device supplied by generator current transformers (CTs) and voltage transformers (VTs)—to measure load impedance. The relay triggers when the impedance falls within its operating characteristic. A timing relay initiates generator tripping if leading reactive power persists for 1 second (standard timing).

Overexcitation Protection

To prevent core saturation during startup and shutdown, overexcitation protection (ANSI/IEEE/IEC code 59) is implemented, based on the relationship:B = V/f
where:

  • B = magnetic flux density (tesla, T)

  • V = applied voltage (volts, V)

  • f = frequency (hertz, Hz)

Core flux must stay below the saturation point, meaning voltage can only increase proportionally with frequency (speed). Rapid excitation increases risk overexcitation, detected by Volts per Hertz relays. These relays feature linear characteristics and trip when V/f exceeds set thresholds.

Stator and Rotor Overheating Protection

  • Stator Windings & Bearings: Temperature monitoring via resistance temperature detectors (RTDs) and thermistors.

  • Stator Phase Unbalance: Time-inverse overcurrent relays set to the rotor’s maximum heat tolerance.

  • Negative Phase Sequence Protection: Shields the machine from rotor overheating caused by unbalanced stator currents, which induce damaging eddy currents in the rotor.

Reliable protection systems are critical to minimize damage and repair time, as generators are among the most expensive power system components.

This protection utilizes a relay that compares currents in two phases via current transformers (CTs), as illustrated in Figure 2. The protective settings are determined by the maximum time the rotor can endure overheating, defined by the equation K = I²t (derived from Joule's law), where I is the negative sequence current and t is the duration.

Manufacturer-specified typical time-current curves for this condition vary based on the prime mover type, as shown in the referenced diagram.

Reverse Power, Out-of-Step, and Frequency/Voltage Protection Systems
Reverse Power Protection (ANSI/IEEE/IEC Code 32)

This protection employs a power directional relay to monitor generator load, supplied by CTs and VTs (see Figure 3). The relay activates upon detecting negative power flow—indicating the generator is drawing power from the grid (motor operation)—and triggers tripping to prevent turbine damage.

Out-of-Step Protection

Designed to detect power system disturbances (not generator faults), this protection identifies pole slipping when the generator loses synchronism. It trips the generator breakers while keeping the turbine running, allowing re-synchronization after the disturbance clears.

  • Operation Principle: Three impedance relays measure load impedance. Tripping occurs if the relays activate in a specific sequence during power swings, distinguishing it from loss of excitation (which happens at zero field) and operating with the generator at full field.

Frequency and Voltage Protection
Under/Over Frequency Protection (ANSI/IEEE/IEC Code 81)

  • Overfrequency: Caused by sudden load shedding, risking overvoltage if not managed. Generator controls must adjust output to match demand.

  • Underfrequency: Results from insufficient generation for connected loads, leading to voltage drops, increased excitation, and rotor/stator overheating. Load shedding is critical to prevent system collapse.

Under/Over Voltage Relays (Codes 27/59)

Monitor and control voltage deviations to protect equipment from stress or damage.

Phase Supplementary Start Protection

Prevents starting the generator into a fault or loaded condition. Low-set overcurrent relays engage only when frequency is below 52 Hz (for 60 Hz systems) or 42 Hz (for 50 Hz systems), ensuring protection during startup transients.

External Short-Circuit Protection

Overcurrent relays (50, 50N, 51, 51N) detect and clear faults on the external network, safeguarding the generator from excessive fault currents.

These protection schemes collectively address operational anomalies—from power flow reversals to system-wide disturbances—ensuring generator integrity and grid stability.

 

Ordaintza ematea eta egilea bermatzea
Gomendioa
Nola hautatu eta mantentu elektrizitatearen motorrak: 6 pausu garrantzitsu
Nola hautatu eta mantentu elektrizitatearen motorrak: 6 pausu garrantzitsu
"Motore handia hautatzeko" – Gogoratu sei urrats garrantzitsuak Ikusi (begiratu): Begiratu motorearen itxuraMotorearen gainazal zuzen eta uniforme bat izan behar du. Plaka-izena oso instalatuta egon behar da, eta markak oso eta argiak izan behar dira: modeloko zenbakia, serieko zenbakia, indarrari bateratutako indarra, indarrari bateratutako korrontea, indarrari bateratutako tentsioa, tenperatura igotzeko baimena, konexio modua, abiadura, soraldun maila, maiztasuna, babesa, pisua, estandarra, ko
Felix Spark
10/21/2025
Zein da Uneko Euskal Herriko instalazioen boileraren funtzionamendua?
Zein da Uneko Euskal Herriko instalazioen boileraren funtzionamendua?
Uneko gune batzorde baten oinarriko funtzionamendua eguriltza desegitean eragindako termikoaren energia erabili izan da ur-lastera joateko, parametro eta kalitate espesifikoen gaineko supertemperaturatutako neurgarria sortzeko. Sortutako neurgarri kopurua oinarriko kapasitatea deitzen da, orduko tonoetan (t/h) neurtuta. Neurgarriaren parametroak osoz osasunprestazioa eta tenperatura dira, hurrenez hurren megapascal (MPa) eta graduan Celsius (°C) adierazita. Neurgarriaren kalitatea neurgarriaren
Edwiin
10/10/2025
Zer da subestazioetako lerro-zuzendu garbitzearen printzipioa
Zer da subestazioetako lerro-zuzendu garbitzearen printzipioa
Zergatik Behar Dituzte Elektrizitateko Ekipamenduak "Jo"Atmosferako kontaminazioagatik, insuladore porcelaniko eta oinarri hutsuneen gainean kontaminatzaileak biltzen dira. Uharrez, hau zuri-itzalera eraman dezake, kasu arruntetan isuladoreen hutsegitea sortuz, zerbitzuko faltak edo lurrira lotutako akatsak eragin daitezkeen. Beraz, subestazioeko ekipamenduaren zati isulagarriak periodikoki urarekin garbitu behar dira, zuri-itzala saihesteko eta isuladoreen hutsegitea ekiditeko, ekipamenduaren h
Encyclopedia
10/10/2025
Essential Dry-Type Transformer Maintenance Steps

Urrezko Trasformadore Elektroden Mantenimendu Pasuak
Essential Dry-Type Transformer Maintenance Steps Urrezko Trasformadore Elektroden Mantenimendu Pasuak
Erretik Mantenimendu Arrunta eta Auzitza Elikagai gabeko Indartzaileen ArteanElikagai gabeko indartzaileek suertatze-aurkako eta auto-extinguishing ezaugarriak dituzte, mekaniko-indarru handia dute eta handiak diren korta-igotzeko korronteak erresistentziatzeko gaitasuna. Horregatik, operazioan eta mantenimenduan oso errazak dira. Hala ere, airegune txarra dutenean, termika kanpojoko indartzaileei buruzko prestazioa baino urrun dago. Beraz, elikagai gabeko indartzaileen operazio eta mantenimendu
Noah
10/09/2025
Produktu Erakusketa
Eskaera bidali
Jeitsi
IEE Business aplikazioa lortu
IEE-Business aplikazioa erabili ekipamendua bilatzeko, soluzioak lortzeko, adituekin konektatzeko eta industria lankidetzan parte hartzeko edonon eta edonoiz — zure energia proiektu eta negozioen garapenerako laguntza osoa ematen du.