Jeneratör Koruma – Arızaların Türleri ve Koruma Cihazları

Genel Jeneratör Hataları ve Koruma Sistemleri
Jeneratör Hatalarının Sınıflandırılması

Jeneratör hataları genellikle iç ve dış türler olarak kategorize edilir:

• İç Hatalar: Jeneratör bileşenlerindeki sorunlardan kaynaklanır.

• Dış Hatalar: Anormal çalışma koşullarından veya dış ağ sorunlarından kaynaklanır.

Birincil motorlarda (örneğin, dizel motorlar, türbinler) meydana gelen hatalar mekanik doğadadır ve ekipman tasarımı sırasında tanımlanır, ancak tripping amaçlı jeneratör korumalarıyla entegre olmalıdır.

İç Hataların Türleri
1. Stator Hataları

• Bobin Aşırı Isınması: Kalıcı aşırı yükler veya yalıtım bozulmasından kaynaklanır.

• Faz-Ara Hatası: Fazlar arasındaki yalıtım bozulmasından dolayı ortaya çıkar.

• Faz-Kara Hatası: Faz bobinlerinden stator çerçevesine akım sızıntısı.

• Ara Devre Hatası: Aynı bobindeki komşu devreler arasında kısa devre.

2. Rotor Hataları

• Kara Hatası: Rotor bobinlerinden rotor şaftına akım sızıntısı.

• Bobin Kısa Devresi: Türlü rotorda indükleyici gerilimi azalır ve akım artar.

• Aşırı Isınma: Stator dengesiz akımlarından (örneğin, tek kutuplu kesme, negatif faz sırası) kaynaklanır.

3. Alan/İndüksiyon Kaybı

• Reaktif güç jeneratöre doğru akar, bu da jeneratörün endüksiyon jeneratörü olarak çalışmasına ve senkronizasyonunu kaybetmesine neden olur.

4. Senkron Dışı İşlem

• Şaft üzerinde mekanik gerilmeler ve şebekeyle senkronizasyon kaybından kaynaklanan gerilim dalgalanmaları.

5. Motor İşlemi

• Birincil motor beslemesi başarısız olduğunda (örneğin, buhar/su kaybı), jeneratör şebekeden güç çeker, bu da türbinlerde aşırı ısıtma veya boşluk oluşmasına neden olabilir.

6. Mekanik Hatalar

• Yatak aşırı ısınması, yağlama yağ basıncı kaybı ve aşırı titreşim.

Rotor Aşırı Isınmanın Mekanizması

Dengesiz stator akımları (örneğin, negatif faz sırası) rotorun iki katı sistem frekansında (100/120 Hz) dalga akımları oluşturur, bu da yerel aşırı ısınmaya neden olur. Bu, rotor tutucu çivilerini ve halkalarını zayıflatır.

Dış Hataların Türleri
Güç Sistemi Anomalileri

• Dış Kısa Devreler: Şebekenin jeneratör işlemini etkileyen hatları.

• Senkron Dışı Bağlantı: Yanlış jeneratör paralellikten kaynaklanan hasar.

• Aşırı Yük/Aşırı Hız: Ani yük düşüşü veya birincil motor kontrol başarısızlığından kaynaklanır.

• Faz Dengesizliği/Negatif Faz Sırası: Rotor dalga akımlarını ve aşırı ısınmayı tetikler.

• Frekans/Gerilim Sapmaları: Alt/üst frekans veya gerilim, jeneratör bileşenlerini zorlar.

Jeneratör Koruma Cihazları
Ana Koruma Şemaları
1. Stator Hata Koruması

• Diferansiyel Röle: Girdi/çıktı akımlarını karşılaştırarak faz-arası ve faz-kara hatalarını tespit eder.

• Kara Hata Koruması: Direnç接地保护：使用过电流继电器（用于电阻接地）或电压继电器（用于变压器接地）来检测定子接地故障。