Verlies van veld- of opwekkingsspanning van alternator of generator

Veldverlies of opwinding kan in de generator optreden door opwindingsschade. In grotere generatoren wordt de energie voor de opwinding vaak afgenomen van een aparte hulpbron of van een apart aangedreven DC-generator. Het falen van de hulpvoorziening of het falen van de aandrijfmotor kan ook opwindingverlies in de generator veroorzaken. Als de opwinding mislukt, wat betekent dat het veldsysteem van de generator faalt, draait de generator met een snelheid boven de synchrone snelheid.
In die situatie wordt de generator of alternator een inductiegenerator die magnetiseringsstroom uit het systeem trekt. Hoewel deze situatie onmiddellijk geen problemen in het systeem veroorzaakt, kan overbelasting van de stator en oververhitting van de rotor door continu werken in deze modus op lange termijn wel problemen in het systeem veroorzaken. Daarom moet er bijzondere zorg worden besteed aan het herstellen van het veld- of opwindingsysteem van de generator direct na het falen van dat systeem. De generator moet van de rest van het systeem worden geïsoleerd totdat het veldsysteem correct is hersteld.

Er zijn voornamelijk twee schema's beschikbaar voor bescherming tegen veld- of opwindingverlies van een generator. In het 1e schema gebruiken we een onderstroomrelais dat parallel aan het hoofdveldspoelschakeling is aangesloten. Dit relais zal werken als de opwindingstroom onder een vooraf bepaalde waarde komt. Als het relais bedoeld is om te werken bij volledig veldverlies, moet de instelling aanzienlijk lager liggen dan de minimale opwindingstroomwaarde, die 8% van de nominale belasting kan zijn stroom. Wanneer veldverlies optreedt door falen van de opwinder, maar niet door een probleem in de veldschakeling (veldschakeling blijft intact), zal er een geïnduceerde stroom op slipfrequentie in de veldschakeling ontstaan. Deze situatie doet het relais opnemen en loslaten volgens de slipfrequentie van de geïnduceerde stroom in het veld. Dit probleem kan op de volgende manier worden opgelost.

In dit geval wordt een instelling van 5% van de normale volle belastingstroom aanbevolen. Er is een normaal gesloten contact verbonden met het onderstroomrelais. Dit normaal gesloten contact blijft open omdat de relaisbobijn tijdens normaal gebruik van het opwindingsysteem wordt geënergiseerd door de geschakelde opwindingstroom. Zodra er een fout in het opwindingsysteem optreedt, wordt de relaisbobijn gedemagnetiseerd en sluit het normaal gesloten contact de voeding over de bobijn van tijdsrelais T1.

Zodra de relaisbobijn wordt geënergiseerd, sluit het normaal open contact van dit relais T1. Dit contact sluit de voeding over een ander tijdsrelais T2 met een verstelbare ophaaltijdvertraging van 2 tot 10 seconden. Relais T1 is tijdvertraagd bij loslaten om het schema weer stabiel te maken na de slipfrequentie-effecten. Relais T2 sluit zijn contacten na de voorgeschreven tijdvertraging om ofwel de set uit te schakelen of een alarm in te stellen. Het is tijdvertraagd bij ophalen om willekeurige werking van het schema tijdens een externe storing te voorkomen.


Voor grotere generatoren of alternators gebruiken we een meer geavanceerd schema voor dat doel. Voor grotere machines wordt aangeraden om de machine na een bepaalde voorgeschreven vertraging uit te schakelen in geval van een swingconditie als gevolg van veldverlies. Daarnaast moet er vervolgens belasting worden afgevoerd om de stabiliteit van het systeem te handhaven. In dit beschermingsschema is ook automatische belastingsafname inherent vereist als het veld binnen de beschreven tijdvertraging niet wordt hersteld. Het schema bestaat uit een offset mho-relais en een onmiddellijke onderspanningsrelais. Zoals we eerder hebben gezegd, is het niet altijd nodig om de generator onmiddellijk te isoleren bij veldverlies, tenzij er een significante verstoring in de systeemstabiliteit is.
We weten dat de systeemspanning de belangrijkste indicatie is van systeemstabiliteit. Daarom is het offset mho-relais zo ingesteld dat de machine onmiddellijk wordt uitgeschakeld wanneer de werking van de generator gepaard gaat met een systeemspanningsinstorting. De daling van de systeemspanning wordt gedetecteerd door een onderspanningsrelais dat is ingesteld op ongeveer 70% van de normale nominale systeemspanning. Het offset mho-relais is ingericht om belastingsafname naar het systeem te initiëren tot een veilige waarde en vervolgens een master uitschakelrelais te activeren na een vooraf bepaalde tijd.

Verklaring: Respecteer het oorspronkelijke, goede artikelen zijn de moede gedeeld te zijn, indien er inbreuk wordt gepleegd neem dan contact op voor verwijdering.