Zaščita pred krmilom zemlji

Zaščita rotorja pred povezavami z zemljo v generatorjih

Rotor generatorja je običajno nevezan na zemljo, kar pomeni, da ostane električno izoliran od tla. Zaradi tega enostaven poškodovan insulacije ne bo takoj povzročil velikega strujnega toka. Na začetku lahko take enostavne napake ne resno vplivajo na delovanje rotorja. Vendar, če se napaka nadaljuje, lahko postopoma poškoduje poljsko blago generatorja, kar lahko vodi v sistemske propade in dragi popravki. Zato je zaščita rotorja pred povezavami z zemljo, še posebej pri velikih generatorjih, ključna za zaščito poljskega blaga.

Ko pride do enostavne povezave rotorja z zemljo, ni vedno potrebno takoj prekiniti celotni sistem. Namesto tega varnostni relej samo signalizira prisotnost napake, kar omogoča operatorjem, da na ustreznem času izvajajo vzdrževanje in popravke. Za zaščito rotorja pred povezavami z zemljo se uporabljajo različni metodi, en najpogostejših je opisan spodaj.

Zaščita rotorja pred povezavami z zemljo s visokim upornikom

Ta metoda vključuje povezavo komponente s visokim upornostjo med poljskim blagom rotorja. Sredina tega upornika je nato vezana na zemljo preko občutljivega releja. Ko pride do povezave rotorja z zemljo, relej zazna nastalo električno neravnovesje. Po zaznavanju napake relej pošlje ukaz za prekinitveno operacijo preklopniku, ki se začne proces izolacije poškodovane komponente.

Vendar ta sistem ima bistveno pomanjkljivost. Lahko učinkovito zazna napake skoraj v celotnem rotorjem krogu, vendar težko zazna napake točno v sredini rotorja. Da se to omejitev reši, lahko povezovalna točka na uporniku premakne iz sredine na drugo mesto. S tem se ponastavi občutljivost sistema, kar omogoča releju, da zazna napake tudi v sredini rotorja, kar poveča učinkovitost mehanizma zaščite.

Metode vstavljanja AC in DC za zaščito rotorja pred povezavami z zemljo

Metoda vstavljanja AC

Metoda vstavljanja AC za zaščito rotorja pred povezavami z zemljo vključuje vstavljanje nihanjujoče struje v krog poljskega blaga in zemlje. Ta postavitev vključuje občutljivi relej za previsoki napon in kapacitor za omejevanje struje. Ko pride do enostavne povezave rotorja z zemljo, ustvari zaprt krog, ki vključuje vir nihanjujoče struje, občutljivi relej in točko povezave z zemljo. Relej tako zazna prisotnost povezave z zemljo s čustvovanjem električnih sprememb v tem novoustanovljenem krogu.

Vendar ta metoda ima več bistvenih pomanjkljivosti. Eden glavnih problemov je iztekanje struje skozi kapacitor. To iztekanje struje moti ravnotežje magnetnega polja, kar poveča stres na magnetne ležaje generatorja. Dodatno izziv predstavlja nihanjujoča struja: relej se morda ne bo odzval na normalno strujenje, ki teče skozi kapacitanci do zemlje. To pomeni, da je treba sprejeti posebne preventivne ukrepe, da se prepreči resonanca med kapacitanco in induktivnostjo releja. Resonanca lahko povzroči nenormalne električne stanja, kar lahko vodi v lažne pozitivne ali negativne zaznavanja napak in celo poškoduje relej ali druge komponente v sistemu zaščite.

Metoda vstavljanja DC: Rešitev izzivov sistema vstavljanja AC

Omejitve, ki so lastne sistemu vstavljanja AC za zaščito rotorja pred povezavami z zemljo, se lahko učinkovito rešejo z uporabo metode vstavljanja DC. Ta alternativni pristop se izstopa z enostavnostjo in brez iztekanja struje, ki sta glavni pomanjkljivosti sistema, temelječega na AC.

Pri metodi vstavljanja DC je konfiguracija kroga preprosta. En konec občutljivega releja je povezan z eksciterjem, drug konec pa z negativnim terminalom DC viru struje. Pozitiven terminal tega DC vira je vezan na zemljo. Ta postavitev ustvarja jasno električno pot za zaznavanje napak. Ko pride do povezave rotorja z zemljo, se zapre krog, kar omogoča tok napake skozi ustanovljen pot. Občutljivi relej, ki je del tega kroga, hitro zazna prisotnost struje napake, kar aktivira opozorilo ali zaščitno dejanje. Z odstranitvijo kompleksnosti, povezanih s strujanjem iztekanja in pomislekih glede resonanc, ki so lastni sistemu vstavljanja AC, metoda vstavljanja DC ponuja bolj zanesljivo in učinkovito rešitev za zaščito rotorja pred povezavami z zemljo.