Ztráta pole nebo vzrušení alternátoru nebo generátoru

Ztráta pole nebo excitace může být způsobena v generátoru kvůli selhání excitačního systému. V případě větších generátorů se energie pro excitaci často bere z samostatného pomocného zdroje nebo z samostatně poháněného DC generátoru. Selhání pomocného zásobování nebo selhání pohonného motoru může také způsobit ztrátu excitace v generátoru. Selhání excitace, tedy selhání polového systému v generátoru, způsobí, že generátor běží rychlostí nad synchronní rychlost.
V této situaci se generátor nebo alternátor stává indukčním generátorem, který čerpá magnetizační proud ze systému. Ačkoli tato situace okamžitě nezpůsobuje žádné problémy v systému, přetížení statoru a přehřívání rotoru kvůli nepřetržitému provozu stroje v tomto režimu může v dlouhodobém horizontu způsobit problémy v systému. Proto je třeba okamžitě naložit s opravou polového nebo excitačního systému generátoru po jeho selhání. Generátor by měl být odpojen od zbytku systému, dokud není polový systém správně obnoven.

Existují hlavně dvě schémata k ochraně proti ztrátě pole nebo excitace generátoru. V prvním schématu používáme podprahový relé spojený paralelně s hlavním cirkuitem polového vinutí. Toto relé se spustí, pokud excitace proud padne pod jeho předem stanovenou hodnotu. Pokud má relé fungovat pro úplnou ztrátu pole, musí mít nastavení, které leží daleko pod minimální hodnotou excitace, což může být 8 % nominálního plného zatížení proudu. Pokud dojde ke ztrátě pole kvůli selhání exciteru, ale ne kvůli problému v polovém obvodu (polový obvod zůstane nedotčen), bude v polovém obvodu indukován proud na kluzu. Tato situace způsobí, že relé bude přepínat podle frekvence kluzu indukovaného proudu v polovém obvodu. Tento problém lze překonat následujícím způsobem.

V tomto případě se doporučuje nastavení 5 % normálního plného zatížení. Relé má připojený normálně uzavřený kontakt. Tento normálně uzavřený kontakt zůstává otevřený, když je relé čidlo zapojeno paralelně s excitací během normálního provozu excitačního systému. Jakmile dojde k selhání excitačního systému, relé čidlo se deenergizuje a normálně uzavřený kontakt uzavře napájení přes cívek časovacího relé T1.

Jakmile je relé čidlo zapojeno, normálně otevřený kontakt tohoto relé T1 se uzavře. Tento kontakt uzavře napájení přes další časovací relé T2 s nastavitelným časovým prodlevou na 2 až 10 sekund. Relé T1 má časovou prodlevu při vypnutí, aby se stabilizovalo schéma opětovně vlivem frekvence kluzu. Relé T2 uzavře své kontakty po uplynutí předepsané časové prodlevy, aby buď vypnulo sadu, nebo spustilo poplach. Je časově prodlené při zapnutí, aby se zabránilo náhodnému spuštění schématu během externí poruchy.


Pro větší generátory nebo alternátory používáme sofistikovanější schéma pro tento účel. Pro větší stroje se doporučuje vypnutí stroje po určité předepsané prodlevě v přítomnosti kmitavého stavu vyvolaného ztrátou pole. Kromě toho je nutné provést následné snížení zatížení, aby se udržela stabilita systému. V tomto schématu ochrany je také implicitně vyžadováno automatické snížení zatížení systému, pokud pole není obnoveno do popsané časové prodlevy. Schéma zahrnuje offset mho relé a okamžité podnapěťové relé. Jak jsme již řekli, není vždy třeba okamžitě izolovat generátor v případě ztráty pole, pokud nedochází k významnému porušení stability systému.
Víme, že napětí systému je hlavní indikací stability systému. Proto je offset mho relé nastaveno k okamžitému vypnutí stroje, když provoz generátoru probíhá s kolapsy napětí systému. Kolaps napětí systému je detekován podnapěťovým relé, které je nastaveno na přibližně 70 % normálního nominálního napětí systému. Offset mho relé je nastaveno k iniciování snížení zatížení systému až na bezpečnou hodnotu a poté k iniciování hlavního vypínacího relé po předepsané době.

Prohlášení: Respektujte původ, dobaře napsané články jsou hodné sdílení, pokud dojde k porušení autorských práv, prosím, kontaktujte pro smazání.