Rotor Topraklaması Hatası Koruması
Jeneratörlerde Rotor Topraklama Hatası Koruması
Bir jeneratörün rotoru genellikle topraklanmamış olup, elektriksel olarak toprağa izole kalır. Bu nedenle, tek bir yalıtım arızası anında önemli bir hat akımına neden olmaz. İlk başta, bu tür tek bir hata rotorun çalışmasını ciddi şekilde etkilemez. Ancak, hata devam ederse, yavaş yavaş jeneratörün manyetik bobinini zararlı hale getirebilir, bu da sistem arızalarına ve maliyetli onarımlara yol açabilir. Bu nedenle, özellikle büyük jeneratörlerde, rotor topraklama hatası koruma sistemi, manyetik bobinin korunması için önemlidir.
Rotor içinde tek bir topraklama hatası oluştuğunda, her zaman tüm sistemi hemen kapatmak gerekmez. Bunun yerine, koruma rölesi sadece hatanın varlığını bildirir, operatörlerin jeneratörü bakım ve onarım için uygun bir zamanda servisten çekmesine olanak sağlar. Rotor topraklama hatası koruması için çeşitli yöntemler kullanılır ve en yaygın yaklaşımlardan biri aşağıda açıklanmıştır.
Yüksek Direnç Kullanarak Rotor Topraklama Hatası Koruması
Bu yöntemde, yüksek dirençli bir bileşen rotorun manyetik bobinine bağlanır. Bu dirençin orta noktası duyarlı bir röle ile toprağa bağlanır. Rotor devresinde bir topraklama hatası oluştuğunda, oluşan elektrik dengesizliği röle tarafından algılanır. Hatayı tanımladıktan sonra, röle devre kesicisine bir kapatma komutu gönderir ve hatalı bileşenin yalıtım sürecini başlatır.
Ancak, bu sistem önemli bir dezavantaja sahiptir. Rotordan geçen çoğumuz hatayı etkili bir şekilde tespit edebilir, ancak rotordan tam olarak merkez noktasındaki hatayı tespit etmede zorlanır. Bu sınırlılığı aşmak için, direnç üzerindeki bağlantı noktası merkezden başka bir pozisyona kaydırılabilir. Bunu yaparak, sistemin hassaslığı yeniden yapılandırılır, böylece röle rotorun merkez noktasındaki hatayı bile tespit edebilir, bu da koruma mekanizmasının genel etkinliğini artırır.
Rotor Topraklama Hatası Koruması için AC ve DC Enjeksiyon Yöntemleri
AC Enjeksiyon Yöntemi
Rotor topraklama hatası koruması için AC enjeksiyon yöntemi, manyetik bobin devresine ve toprağa alternatif akım enjekte etmeyi içerir. Bu kurulum, duyarlı bir aşırı gerilim rölesi ve akımı sınırlayan bir kondansatör içerir. Rotor içinde tek bir topraklama hatası olduğunda, alternatif akım kaynağı, duyarlı röle ve topraklama hatası noktasını içeren kapalı bir devre oluşturur. Sonuç olarak, röle bu yeni oluşturulan devredeki elektriksel değişiklikleri hissederek topraklama hatasının varlığını tespit edebilir.
Ancak, bu yöntem birkaç önemli dezavantaja sahiptir. Bir ana sorun, kondansatör üzerinden geçen sızıntı akımıdır. Bu sızıntı akımı, manyetik alan dengesini bozar ve jeneratörün manyetik yataklarına daha fazla stres uygular. Ayrıca, alternatif akım başka bir zorluk sunar: röle, kapasite üzerinden toprağa akan normal akımı algılamakta başarısız olabilir. Bu, rezonansın kondansatör ve rölenin endüktifliği arasında oluşmasını önlemek için özel önlemlerin alınması gerektiği anlamına gelir. Rezonans, anormal elektrik koşullarına neden olabilir, bu da hatanın yanlış pozitif veya yanlış negatif tespitiyle sonuçlanabilir ve röleyi veya koruma sistemindeki diğer bileşenleri hasar götürebilir.
DC Enjeksiyon Yöntemi: AC Enjeksiyon Sistemi Zorluklarına Çözüm
Rotor topraklama hatası koruması için AC enjeksiyon sisteminin sınırlamaları, DC enjeksiyon yöntemi kullanılarak etkili bir şekilde ele alınabilir. Bu alternatif yaklaşım, AC tabanlı sistemin önemli dezavantajlarından olan sızıntı akımı sorunlarının olmaması ve basitliği ile öne çıkar.
DC enjeksiyon yönteminde, devre konfigürasyonu basittir. Duyarlı rölenin bir terminali ekleyiciye bağlanırken, diğer terminali DC güç kaynağının negatif terminaline bağlanır. Bu DC kaynağının pozitif terminali toprağa bağlanır. Bu kurulum, hata tespiti için açık bir elektrik yolu oluşturur. Rotor içinde topraklama hatası olduğunda, devre kapanır ve hata akımı belirlenen yoldan akar. Bu devrenin bir parçası olan duyarlı röle, hata akımının varlığını hızlıca tespit eder ve uyarı veya koruma eylemini tetikler. Sızıntı akım ve rezonans endişeleri gibi AC enjeksiyon sisteminin karmaşıklıklarını ortadan kaldırarak, DC enjeksiyon yöntemi rotor topraklama hatası koruması için daha güvenilir ve etkili bir çözüm sunar.
