Utrata pola lub zabezpieczenie przeciwko utracie pobudzenia alternatora lub generatora
Utrata pola lub wzbudzenia może być spowodowana przez awarię wzbudzenia. W większych generatorach energia do wzbudzenia jest często pobierana z osobnego źródła pomocniczego lub z oddzielnego napędzanego generatora prądu stałego. Awaria zasilania pomocniczego lub napędowego silnika może również spowodować utratę wzbudzenia w generatorze. Awaria wzbudzenia, czyli awaria układu pola w generatorze, powoduje, że generator pracuje z prędkością wyższą niż prędkość synchroniczna.
W takiej sytuacji generator lub alternator staje się generator indukcyjny, który pobiera prąd magnetyzujący z systemu. Choć ta sytuacja nie powoduje natychmiastowych problemów w systemie, nadmierne obciążenie statora i przegrzewanie wirnika w wyniku ciągłej pracy maszyny w tym trybie mogą powodować problemy w długim okresie. Dlatego należy podjąć specjalne środki do naprawy układu pola lub wzbudzenia generatora bezpośrednio po awarii tego systemu. Generator powinien być odizolowany od reszty systemu, dopóki układ pola nie zostanie prawidłowo przywrócony.
Istnieją głównie dwie metody ochrony przed utratą pola lub wzbudzenia generatora. W pierwszej metodzie używamy relé niskiego prądu podłączonego równolegle do głównego obwodu pola. To relé zadziała, jeśli prąd wzbudzenia spadnie poniżej określonej wartości. Jeśli relé ma działać tylko w przypadku całkowitej utraty pola, musi mieć ustawienie znacznie poniżej minimalnej wartości prądu wzbudzenia, która może wynosić 8% nominalnego pełnego obciążenia prądu. Gdy utrata pola wystąpi z powodu awarii wzbudzarki, ale nie z powodu problemu w obwodzie pola (obwód pola pozostaje nietknięty), w obwodzie pola powstanie prąd indukcyjny na częstotliwości poślizgu. Ta sytuacja powoduje, że relé będzie cyklicznie włączane i wyłączone zgodnie z częstotliwością poślizgu prądu indukcyjnego w obwodzie pola. Ten problem można rozwiązać w następujący sposób.
W tym przypadku zaleca się ustawienie 5% normalnego pełnego obciążenia prądem. Relé niskiego prądu ma normalnie zamknięte kontakty. Te normalnie zamknięte kontakty są otwarte, gdy cewka relé jest zasilana przez prąd wzbudzenia podczas normalnej pracy systemu wzbudzenia. Natychmiast po wystąpieniu awarii systemu wzbudzenia, cewka relé zostaje rozładowana, a normalnie zamknięte kontakty zamykają zasilanie przez cewkę relé czasowego T1.
Po zasilaniu cewki relé, normalnie otwarty kontakt tego relé T1 jest zamknięty. Ten kontakt zamyka zasilanie przez kolejne relé czasowe T2 z regulowanym opóźnieniem włączenia od 2 do 10 sekund. Relé T1 jest opóźnione na wyłączenie, aby stabilizować schemat ponownie pod wpływem częstotliwości poślizgu. Relé T2 zamyka swoje kontakty po określonym opóźnieniu, aby wyłączyć zestaw lub uruchomić alarm. Jest ono opóźnione na włączenie, aby zapobiec przypadkowej pracy schematu podczas zewnętrznej awarii.
Dla większych generatorów lub alternatorów, stosujemy bardziej zaawansowany schemat ochrony. Dla większych maszyn, zaleca się wyłączenie maszyny po określonym opóźnieniu w przypadku wystąpienia oscylacji wynikających z utraty pola. Ponadto wymagane jest kolejne obciążenie, aby utrzymać stabilność systemu. W tym schemacie ochrony, automatyczne wprowadzenie obciążenia do systemu jest również niezbędne, jeśli pole nie zostanie przywrócone w określonym czasie. Schemat obejmuje relé mho z przesunięciem i relé natychmiastowego napięcia. Jak wcześniej wspomniano, nie zawsze trzeba natychmiast izolować generator w przypadku utraty pola, chyba że wystąpi znaczne zakłócenie stabilności systemu.
Wiemy, że napięcie systemu jest głównym wskaźnikiem stabilności systemu. Dlatego relé mho z przesunięciem jest skonfigurowane do natychmiastowego wyłączenia maszyny, gdy praca generatora jest towarzysząca przez zawalenie napięcia systemu. Spadek napięcia systemu jest wykrywany przez relé napięcia, które jest ustawione na około 70 % normalnego nominalnego napięcia systemu. Relé mho z przesunięciem jest skonfigurowane do wprowadzenia obciążenia do systemu do bezpiecznej wartości, a następnie do uruchomienia głównego relé wyłączającego po określonym czasie.
Oświadczenie: Szacunek do oryginału, dobre artykuły są wartego udostępniania, jednak jeśli doszło do naruszenia praw autorskich, prosimy o kontakt z celami usunięcia.
