Taber af Felt eller Opbygningsskydd for Alternator eller Generator

Felttab eller excitation kan opstå i generator på grund af excitationssvigt. I større generatormaskiner hentes energi til excitation ofte fra en separat hjælpekilde eller fra en separat antrieben DC-generator. Svigt af hjælpekilden eller antriebsmotor kan også forårsage fornedring af excitation i en generator. Svigt af excitation, altså svigt af feltet i generatorn, gør at generatorn kører med en hastighed over synkronhastigheden.
I denne situation bliver generatorn eller alternator en induktionsgenerator, der trækker magnetiseringsstrøm fra systemet. Selvom denne situation ikke umiddelbart skaber problemer i systemet, kan overbelastning af stator og overophedning af rotor pga. kontinuerlig drift af maskinen i dette tilstand potentielt skabe problemer i systemet på lang sigt. Derfor skal der tages særlig omhu med at rette feltet eller excitationssystemet i generatorne straks efter svigtet. Generatoren bør isoleres fra resten af systemet, indtil feltet er korrekt genoprettet.

Der findes to hovedschemer til beskyttelse mod felttab eller excitation af en generator. I det første schema bruger vi en understrømrelæ forbundet parallel med hovedfeltspolcirkuitet. Dette relæ vil virke, hvis excitationsstrømmen falder under dens prædefinerede værdi. Hvis relæet skal virke for komplet felttab, skal det have en indstilling, der ligger langt under den mindste excitationsstrøm, som kan være 8% af den nominerede fulde belastningsstrøm. Når felttab opstår pga. svigt af exciter, men ikke pga. problem i feltcirkuitet (feltcirkuitet forbliver intakt), vil der være en induceret strøm ved slipfrekvens i feltcirkuitet. Denne situation får relæet til at virke og slukke ifølge slipfrekvensen af den inducerede strøm i feltet. Dette problem kan overkommes på følgende måde.

I dette tilfælde anbefales en indstilling på 5% af normalen for fuld belastningsstrøm. Der er et normalt lukket kontakt forbundet med understrømrelæet. Dette normalt lukkede kontakt forbliver åbent, da relæets spole er spændt af shuntet excitationsstrøm under normal drift af excitationsystemet. Så snart der er nogen form for svigt i excitationsystemet, bliver relæets spole deenergiseret, og det normalt lukkede kontakt lukker strømforsyningen over spolen af timingrelæ T1.

Når relæets spole er energiseret, lukkes det normalt åbne kontakt af dette relæ T1. Dette kontakt lukker strømforsyningen over et andet timingrelæ T2 med en justerbart pickup-forsinkelse på 2 til 10 sekunder. Relæ T1 er forsinket på drop off for at stabilisere schemat igen mod slipfrekvenseffekt. Relæ T2 lukker sine kontakter efter den foreskrevne forsinkelse for enten at slukke enheden eller udløse en alarm. Det er forsinket på pickup for at undgå fejltagelser i schemat under ekstern fejl.


For større generatormaskiner eller alternatorer bruger vi et mere avanceret schema til dette formål. For større maskiner anbefales det at trippe maskinen efter en bestemt forsinkelse i tilstedeværelsen af swing-betingelser, som skyldes felttab. Udover dette skal der være efterfølgende belastningsnedbringelse for at opretholde systemets stabilitet. I dette beskyttelsesschema er der også en automatisk belastningsnedbringelse til systemet, hvis feltet ikke er genoprettet inden for den beskrevne forsinkelse. Schemat består af en offset mho-relæ og en øjeblikkelig under-spændingsrelæ. Som vi har sagt tidligere, er det ikke altid nødvendigt at isolere generatoren øjeblikkeligt i tilfælde af felttab, medmindre der er en betydelig forstyrrelse i systemets stabilitet.
Vi ved, at systemets spænding er den vigtigste indikator for systemets stabilitet. Derfor er offset mho-relæet opsat til at slukke maskinen øjeblikkeligt, når drift af generator er ledsaget af et systemspændingens sammenbrud. Faldet i systemspændingen registreres af en underspændingsrelæ, der er sat til ca. 70 % af den normale nominerede systemspænding. Offset mho-relæet er opsat til at initiere belastningsnedbringelse til systemet op til en sikker værdi og derefter at initiere en master-trippingsrelæ efter en prædefineret tid.

Erklæring: Respektér det originale, godt indhold fortjener at deles, hvis der sker krænkelse kontakt os for sletning.