Zaštita od zemljišta rotora

Zaštita od taložnog zemljiska na rotoru generatora

Rotor generatora obično ostaje nezazemljen, što znači da ostaje električki izoliran od zemlje. Kao rezultat, jedna greška u izolaciji neće odmah dovesti do značajnog strujnog prekida. Inicijalno, takva jedina greška može neizazvati ozbiljan uticaj na rad rotora. Međutim, ako se greška nastavi, može postepeno oštetiti polje vinove namotaj generatora, što potencijalno može dovesti do sistemskih grešaka i skupih popravki. Zbog toga, posebno kod velikih generatora, sistem zaštite od taložnog zemljiska na rotoru je neophodan kako bi se zaštitio polje vinov namotaj.

Kada se pojavi jedna taložna greška na rotoru, nije uvek potrebno odmah isključiti ceo sistem. Umesto toga, zaštitni relej samo signalizira prisustvo greške, omogućavajući operaterima da planiraju uklanjanje generatora iz rada u pogodno vreme za održavanje i popravke. Za zaštitu od taložnog zemljiska na rotoru se koriste različiti metodi, a jedan od najčešćih pristupa opisan je ispod.

Zaštita od taložnog zemljiska na rotoru korišćenjem visokih otpora

U ovom metodu, komponenta sa visokim otporom povezuje se preko polje vinovog namotaja rotora. Sredina ovog otpornika zatim se zemlji preko osjetljivog releja. Kada se pojavi taložna greška u krugu rotora, rezultujući električni nesukladnost detektuje se relejem. Nakon identifikacije greške, relej šalje naredbu za isključivanje prekidaca, pokrećući proces izolacije oštećene komponente.

Međutim, ovaj sistem ima značajan nedostatak. Može efektivno detektovati greške na većini kruga rotora, ali mu je teško precizno identificirati greške upravo u središnjem tački rotora. Da bi se ovo ograničenje prevazišlo, tap na otporniku može se pomeriti sa sredine na drugu poziciju. Time se rekonfiguriše osetljivost sistema, omogućavajući releju da detektuje greške čak i u središnjoj tački rotora, time unapređujući ukupnu efikasnost mehanizma zaštite.

Metode ubrizgavanja AC i DC struje za zaštitu od taložnog zemljiska na rotoru

Metoda ubrizgavanja AC struje

Metoda ubrizgavanja AC struje za zaštitu od taložnog zemljiska na rotoru uključuje ubrizgavanje alternativne struje u krug polje vinovog namotaja i zemlju. Ova konfiguracija uključuje osjetljivi relej preopterećenja i kapacitet ograničenja struje. Kada se pojavi jedna taložna greška na rotoru, stvara se zatvoreni krug koji uključuje izvor alternativne struje, osjetljivi relej i mjesto taložne greške. Rezultat je da relej može detektovati prisustvo taložne greške osjetljivši električne promjene unutar ovog novootvorenog kruga.

Međutim, ovaj metod ima nekoliko značajnih nedostataka. Jedan od glavnih problema je struja curenja koja prolazi kroz kapacitet. Ova struja curenja ruši ravnotežu magnetskog polja, dovodeći do povećane opterećenosti magnetskih ležajeva generatora. Dodatno, alternativna struja predstavlja još jedan izazov: relej može neuspešno reagirati na normalnu struju koja teče kroz kapacitet prema zemlji. To znači da su potrebne posebne predostrožnosti kako bi se spriječila rezonancija između kapaciteta i induktivnosti releja. Rezonancija može dovesti do anormalnih električnih stanja, potencijalno dovodeći do lažnih pozitivnih ili negativnih signala u detekciji grešaka, te čak i do oštećenja releja ili drugih komponenti unutar sistema zaštite.

Metoda ubrizgavanja DC struje: Rješenje za izazove sistema ubrizgavanja AC struje

Ograničenja u sistemu ubrizgavanja AC struje za zaštitu od taložnog zemljiska na rotoru mogu se efektivno rešiti korišćenjem metode ubrizgavanja DC struje. Ovaj alternativni pristup ističe se svojom jednostavnoscu i odsutnošću problema sa strujama curenja, koje su glavni nedostaci AC baziranog sistema.

U metodi ubrizgavanja DC struje, konfiguracija kruga je jednostavna. Jedan terminal osjetljivog releja povezan je sa eksciterom, dok je drugi terminal povezan sa negativnim terminalom izvora DC struje. Pozitivni terminal ovog DC izvora zemlji se. Ova konfiguracija stvara jasan električni put za detekciju grešaka. Kada se pojavi taložna greška na rotoru, zatvara se krug, omogućavajući da grešna struja teče kroz postavljeni put. Osjetljivi relej, koji je deo ovog kruga, brzo detektuje prisustvo grešne struje, pokrećući alarm ili zaštitnu akciju. Eliminiranjem složenosti vezane za struje curenja i probleme rezonancije koje su karakteristične za sistem ubrizgavanja AC struje, metoda ubrizgavanja DC struje nudi pouzdanije i efikasnije rešenje za zaštitu od taložnog zemljiska na rotoru.