Rotor földhízás védelme

Rozsdajelvédelem a generátorok rotorében

A generátor rotorja általában nemelektromosan van kötve, ami azt jelenti, hogy elektrikusan izolált a földtől. Ennek eredményeként egyetlen izolációs hiba nem okoz azonnal jelentős hibafolyamatot. Kezdetben ilyen egyetlen hiba nem súlyosan érintheti a rotor működését. Azonban ha a hiba fennmarad, lassan károsíthatja a generátor mezővillamosodását, ami rendszeres hibákhoz és drága javításokhoz vezethet. Ezért különösen nagy generátorok esetén szükséges a rotor rozsdajelvédelemi rendszere, hogy megvédje a mezővillamosodást.

Ha a rotorban egyetlen földhelyi hiba lép fel, nem mindig szükséges azonnal leállítani a teljes rendszert. Ehelyett a védelmi relé csak jelezzi a hiba jelenlétét, lehetővé téve a műveletvezetők számára, hogy időben tervezzék a generátor karbantartását és javítását. Több módszer is alkalmazható a rotor rozsdajelvédelemre, amelyek közül az egyik leggyakoribb itt van leírva.

Rozsdajelvédelem Magasellenállású Részecskével

Ebben a módszerben egy magasellenállású részecske kapcsolódik a rotor mezővillamosodása körül. A rezisztor közepét egy érzékeny relé segítségével kötik a földre. Ha a rotor körzetében földhelyi hiba lép fel, a keletkező elektromos egyensúlytalanság érzékelhető a relé által. A hiba felismerésekor a relé küld egy tripelés parancsot a körzetvédőre, elindítva a hibás elem elkülönítésének folyamatát.

Azonban ez a rendszer jelentős hátrányával bír. Hatékonyan fel tudja ismerni a hibákat a rotor körzetének legnagyobb részében, de nehézségeket okoz a rotor középpontjában lévő hibák pontos felismerése. Ez a korlátozás orvosolható, ha a rezisztor csatlakoztatási pontját eltolják a középtől. Így a rendszer érzékenysége újraszabható, lehetővé téve a relé számára, hogy akár a rotor középpontjában is felismerje a hibákat, ezzel növelve a védelmi mechanizmus általános hatékonyságát.

AC és DC Beszúrási Módszerek a Rotor Rozsdajelvédelemhez

AC Beszúrási Módszer

A rotor rozsdajelvédelem AC beszúrási módszere alternatív áram beszúrását jelenti a mezővillamosodás körzetébe és a földre. Ez a beállítás érzékeny túlterhelésrel védett relét és áramkorlátozó kondenzátort tartalmaz. Amikor a rotorban egyetlen földhelyi hiba lép fel, zárt körzetet hoz létre, amely tartalmazza az alternatív áramforrást, az érzékeny relét és a hiba helyét. Így a relé képes felismerni a hiba jelenlétét, érzékelve az elektromos változásokat ebben az újonnan kialakult körzetben.

Azonban ennek a módszernek több jelentős hátránya is van. Egy fő probléma a kondenzátoron átmenő szivárgó áram. Ez a szivárgó áram megszakítja a mágneses tér egyensúlyát, ami növeli a generátor mágneses hengereinek stresszt. Emellett az alternatív áram egy másik kihívást jelent: a relé nem reagálhat a normál áramra, amely a kondenzátoron keresztül a földre fut. Ez azt jelenti, hogy speciális elővigyázatosságra van szükség, hogy elkerüljük a rezgést a kondenzátor és a relé induktanciája között. A rezgések anomális elektromos állapotokat okozhatnak, amelyek hamis pozitív vagy negatív hibaérzékelést eredményezhetnek, és sérteni is tudják a relét vagy a védelmi rendszer egyéb komponenseit.

DC Beszúrási Módszer: Megoldás az AC Beszúrási Rendszer Kihívásaira

Az AC beszúrási rendszerhez kapcsolódó korlátozások hatékonyan kezelhetők a DC beszúrási módszer használatával. Ez az alternatív megközelítés kiemelkedik egyszerűségével és a szivárgó áramproblémák hiányával, amelyek az AC-alapú rendszer fő hátrányai.

A DC beszúrási módszerben a körzet konfigurációja egyszerű. Az érzékeny relé egyik végét a feldolgozóhoz kötik, míg a másik végét a DC tápegység negatív termináljához. A DC forrás pozitív terminálja a földre van kötve. Ez a beállítás egy tiszta elektromos utat teremt a hibaérzékeléshez. Ha a rotorban földhelyi hiba lép fel, bezárja a körzetet, engedélyezve a hibafolyamat haladását a megállapított úton. Az érzékeny relé, amely része ennek a körzetnek, gyorsan észleli a hibafolyamat jelenlétét, aktiválva egy riasztást vagy védelmi intézkedést. A DC beszúrási módszer a szivárgó áramok és a rezgésekkel kapcsolatos összetettségek megszüntetésével hatékonyabb és megbízhatóbb megoldást kínál a rotor rozsdajelvédelemre.