जेनरेटर सुरक्षा – दोषों के प्रकार और सुरक्षा उपकरण
सामान्य जनरेटर दोष और संरक्षण प्रणाली
जनरेटर दोषों का वर्गीकरण
जनरेटर दोष मुख्य रूप से आंतरिक और बाहरी प्रकारों में वर्गीकृत होते हैं:
मुख्य चालक (जैसे, डीजल इंजन, टरबाइन) के दोष मैकेनिकल प्रकृति के होते हैं और उपकरण डिजाइन के दौरान परिभाषित किए जाते हैं, हालांकि उन्हें ट्रिपिंग के उद्देश्य के लिए जनरेटर संरक्षणों के साथ एकीकृत करना आवश्यक है।
आंतरिक दोषों के प्रकार
1. स्टेटर दोष
2. रोटर दोष
3. फील्ड/प्रवर्धन का नुकसान
4. आउट-ऑफ-स्टेप संचालन
5. मोटर संचालन
6. मैकेनिकल दोष
रोटर ओवरहीट का तंत्र
अनबैलेंस स्टेटर धाराएं (जैसे, नकारात्मक फेज अनुक्रम) रोटर में एडी करंट्स को दोगुने सिस्टम आवृत्ति (100/120 Hz) पर प्रेरित करती हैं, जो स्थानीय ओवरहीट का कारण बनती हैं। यह रोटर रिटेनिंग वेजेस और रिंग्स को कमजोर करता है।
बाहरी दोषों के प्रकार
पावर सिस्टम असामान्यताएं
जनरेटर संरक्षण उपकरण
मुख्य संरक्षण योजनाएं
1. स्टेटर दोष संरक्षण
2. रोटर दोष संरक्षण
3. अनबैलेंस लोडिंग संरक्षण
4. ओवरहीट संरक्षण
5. मैकेनिकल संरक्षण
6. बैकअप और अतिरिक्त संरक्षण
संरक्षण सिद्धांत
रोटर वाइंडिंग दोष संरक्षण तंत्र
वाउंड रोटर वाइंडिंग शॉर्ट-सर्किट दोषों को ओवरकरंट रिले द्वारा संरक्षित किया जाता है, जो असामान्य धारा उत्पात के पता लगाने पर जनरेटर को ट्रिप करते हैं। अर्थ दोष रोटर वाइंडिंग के लिए एक और खतरा है, हालांकि उनके संरक्षण के लिए विशेष दृष्टिकोण आवश्यक हैं।
बड़े थर्मल जनरेटरों में, रोटर या फील्ड वाइंडिंग आमतौर पर अग्रांत होते हैं, जिसका अर्थ है कि एकल ग्राउंड दोष दोष धारा उत्पन्न नहीं करता है। हालांकि, ऐसा दोष पूरे फील्ड और एक्साइटर सिस्टम का विभव बढ़ा देता है। फील्ड या मुख्य जनरेटर ब्रेकर को खोलने के दौरान खोले जाने वाले एक्स्ट्रा वोल्टेज, विशेष रूप से दोष स्थितियों के दौरान, फील्ड वाइंडिंग इन्सुलेशन पर तनाव डाल सकते हैं, जो दूसरा ग्राउंड दोष का कारण बन सकता है। दूसरा दोष स्थानीय लोहे के गर्म होने, रोटर विकृति और खतरनाक मैकेनिकल अनबैलेंस का कारण बन सकता है।
रोटर अर्थ-फॉल्ट संरक्षण अक्सर एक रिले का उपयोग करता है जो रोटर पर एक सहायक AC वोल्टेज लगाकर इन्सुलेशन की निगरानी करता है। वैकल्पिक रूप से, एक वोल्टेज रिले रोटर सर्किट पर एक उच्च-रिजिस्टेंस नेटवर्क (सामान्य रूप से लिनियर और गैर-लिनियर रिजिस्टर्स का संयोजन) के साथ श्रृंखला में उपयोग किया जाता है। इस नेटवर्क का केंद्रीय बिंदु एक संवेदनशील रिले कोइल (ANSI/IEEE/IEC कोड 64) के माध्यम से ग्राउंड से जुड़ा होता है। आधुनिक संरक्षण योजनाएं लिनियर और गैर-लिनियर रिजिस्टर्स के संयोजन का उपयोग बढ़ती दोष निर्णय और इन्सुलेशन निगरानी के लिए बढ़ती पसंद करती हैं।
फील्ड खोने और ओवरएक्साइटेशन संरक्षण तंत्र
फील्ड खोने का संरक्षण एक रिले का उपयोग करके रिएक्टिव पावर फ्लो में परिवर्तन का पता लगाता है। एक आम योजना जनरेटर करंट ट्रांसफार्मर (CTs) और वोल्टेज ट्रांसफार्मर (VTs) द्वारा आपूर्तित एक फेज उपकरण (ऑफसेट मो (इम्पीडेंस) रिले) का उपयोग करती है - लोड इम्पीडेंस मापने के लिए। रिले तब ट्रिगर होता है जब इम्पीडेंस अपनी संचालन विशेषता के भीतर आ जाता है। एक टाइमिंग रिले 1 सेकंड (मानक टाइमिंग) के लिए लीडिंग रिएक्टिव पावर की निरंतरता के दौरान जनरेटर ट्रिपिंग शुरू करता है।
ओवरएक्साइटेशन संरक्षण
स्टार्टअप और शटडाउन के दौरान कोर सैचुरेशन से रोकने के लिए, ओवरएक्साइटेशन संरक्षण (ANSI/IEEE/IEC कोड 59) निम्न संबंध पर आधारित है:B = V/f
जहाँ:
कोर फ्लक्स सैचुरेशन बिंदु से नीचे रहना चाहिए, इसका अर्थ है कि वोल्टेज केवल आवृत्ति (गति) के साथ समानुपातिक रूप से बढ़ सकता है। तेज एक्साइटेशन ओवरएक्साइटेशन के जोखिम को बढ़ाता है, जो वोल्ट्स पर हर्ट्ज रिले द्वारा निर्णय किया जाता है। ये रिले रैखिक विशेषताओं के साथ होते हैं और जब V/f सेट थ्रेशहोल्ड्स से अधिक हो जाता है तो ट्रिप होता है।
