励磁保護または発電機のフィールドロス保護
失磁または励磁の喪失は、励磁システムの故障により発電機で引き起こされることがあります。大型の発電機では、励磁に必要なエネルギーはしばしば別個の補助源または別個に駆動される直流発電機から得られます。補助電源の故障や駆動モーターの故障も、発電機における励磁の喪失を引き起こす可能性があります。励磁システムの故障、つまり発電機のフィールドシステムの故障により、発電機は同期速度を超えて動作します。
その状況下では、発電機または交流発電機は誘導発電機となり、システムから磁化電流を引き出すことになります。この状況は直ちにシステムに問題を引き起こすことはありませんが、このモードでの継続的な運転によるスターターの過負荷とロータの過熱は長期的にはシステムに問題を引き起こす可能性があります。したがって、フィールドまたは励磁システムの故障後には直ちにそのシステムを修復するための特別な注意が必要です。フィールドシステムが適切に復旧するまで、発電機はシステムの他の部分から隔離する必要があります。
発電機のフィールドまたは励磁の喪失に対する保護には主に2つの方式があります。第1方式では、主フィールド巻線回路と並列に接続された低電流リレーを使用します。このリレーは、励磁電流が事前に設定された値以下になったときに動作します。このリレーが完全なフィールド喪失に対して動作する場合、その設定値は定格フル負荷電流の8%程度であるべきです。また、励磁器の故障によってフィールド喪失が発生したが、フィールド回路（フィールド回路は無傷）に問題がない場合、フィールド回路にスリップ周波数の誘導電流が流れます。この状況では、リレーは誘導電流のスリップ周波数に応じてオンオフします。この問題は以下の方法で克服できます。
この場合、通常のフル負荷電流の5%の設定が推奨されます。低電流リレーには通常閉鎖触点が付いています。この通常閉鎖触点は、励磁システムの正常運転中に励磁電流によってリレーコイルが励磁されている間は開いたままです。励磁システムに何らかの障害が発生すると、リレーコイルは非励磁になり、通常閉鎖触点がタイミングリレーT1のコイルに供給電源を閉じます。
リレーコイルが励磁されると、このリレーT1の通常開放触点が閉じます。この触点は、調整可能なピックアップ時間遅延（2〜10秒）を持つ別のタイミングリレーT2に供給電源を閉じます。リレーT1はスリップ周波数効果に対処するためにドロップオフ時に時間遅延します。リレーT2は、規定の時間遅延後に接触点を閉じてセットを停止させるかアラームを開始します。これは外部障害中の誤動作を防ぐためにピックアップ時に時間遅延しています。
大型の発電機または交流発電機には、この目的のためにより高度な方式を使用します。大型の機械では、フィールド喪失による振れ状態が発生した場合、規定の遅延後に機械をトリップすることが推奨されます。さらに、システムの安定性を維持するための負荷シャットダウンも必要です。この保護方式では、フィールドが規定の時間遅延内に復旧しない場合、システムへの自動的な負荷シャットダウンも本質的に必要となります。この保護方式は、オフセットモーレレーと瞬時低電圧リレーで構成されています。以前にも述べたように、システムの安定性に大きな影響がない限り、フィールド喪失の場合に発電機を即座に遮断する必要はありません。
システム電圧はシステムの安定性を示す主要な指標です。そのため、オフセットモーレレーは、発電機の動作中にシステム電圧の崩壊が発生したときに機械を即座に停止させます。システム電圧の低下は、通常の定格システム電圧の約70％に設定された低電圧リレーによって検出されます。オフセットモーレレーは、システムの安全な値まで負荷シャットダウンを開始し、その後所定の時間後にマスタトリッパーリレーを開始します。
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