जनरेटर सुरक्षा
एक जनरेटर पर इलेक्ट्रिकल तनाव, मशीन के विभिन्न भागों पर कार्यरत यांत्रिक बल और तापमान की वृद्धि का सामना करना पड़ता है। ये मुख्य कारक हैं जो जनरेटर या ऑल्टरनेटर के लिए संरक्षण की आवश्यकता बनाते हैं। अच्छी तरह से उपयोग किए जाने पर भी, एक सही चलने वाली स्थिति में मशीन अपने निर्दिष्ट रेटेड प्रदर्शन को कई वर्षों तक न केवल बनाए रखती है, बल्कि यह अतिरिक्त ओवरलोड का भी बार-बार सामना करती है।
ओवरलोड और मशीन की असामान्य स्थितियों के खिलाफ रोकथामी उपाय लिए जाने चाहिए ताकि यह सुरक्षित ढंग से सेवा दे सके। भले ही एक कुशल डिजाइन, निर्माण, संचालन और रोकथामी उपायों की गारंटी हो, फिर भी किसी भी मशीन से दोष का जोखिम पूरी तरह से दूर नहीं किया जा सकता है। जनरेटर संरक्षण में उपयोग किए जाने वाले उपकरण सुनिश्चित करते हैं कि जब कोई दोष उत्पन्न होता है, तो उसे जितना जल्दी हो सके उतना जल्दी ही दूर किया जाए।
एक इलेक्ट्रिकल जनरेटर को या तो एक आंतरिक दोष, बाहरी दोष या दोनों का सामना करना पड़ सकता है। जनरेटर आमतौर पर एक इलेक्ट्रिकल पावर सिस्टम से जुड़े होते हैं, इसलिए पावर सिस्टम में होने वाला कोई दोष जनरेटर से जल्दी से जल्दी दूर किया जाना चाहिए, अन्यथा यह जनरेटर में शाश्वत नुकसान पहुंचा सकता है।
जनरेटर में होने वाले दोषों की संख्या और प्रकार बहुत बड़ी है। इसलिए जनरेटर या ऑल्टरनेटर को कई संरक्षण योजनाओं से सुरक्षित किया जाता है। जनरेटर संरक्षण दो प्रकार का होता है: विभेदी और गैर-विभेदी। उपयोग किए जाने वाले सिस्टमों और अपनाए गए सेटिंग्स को समन्वित करने में विशेष सावधानी बरती जानी चाहिए ताकि संवेदनशील, चयनात्मक और विभेदी जनरेटर संरक्षण योजना प्राप्त की जा सके।
जनरेटर संरक्षण के प्रकार
जनरेटर पर लागू किए गए विभिन्न प्रकार के संरक्षण दो तरह के हो सकते हैं,
जनरेटर के बाहर होने वाले दोषों का पता लगाने के लिए संरक्षण रिले।
जनरेटर के अंदर होने वाले दोषों का पता लगाने के लिए संरक्षण रिले।
जनरेटर और इसके संबंधित ट्रांसफार्मर से सीधे संबंधित संरक्षण रिले के अलावा, वायु आघात रोधक, ओवरस्पीड सुरक्षा, तेल प्रवाह उपकरण और धुरी बेयरिंग, स्टेटर वाइंडिंग, ट्रांसफार्मर वाइंडिंग और ट्रांसफार्मर तेल आदि के लिए तापमान मापन उपकरण होते हैं। इन संरक्षण व्यवस्थाओं में से कुछ गैर-ट्रिप प्रकार की होती हैं, अर्थात् वे असामान्यताओं के दौरान केवल एलार्म उत्पन्न करती हैं।
लेकिन अन्य संरक्षण योजनाएं अंततः जनरेटर के मास्टर ट्रिपिंग रिले को संचालित करती हैं। यह ध्यान में रखना चाहिए कि कोई संरक्षण रिले दोष को रोक नहीं सकता, यह केवल दोष को निर्देशित करता है और दोष की अवधि को कम करता है ताकि जनरेटर में उच्च तापमान वृद्धि को रोका जा सके, अन्यथा इसमें शाश्वत नुकसान हो सकता है।
जनरेटर में किसी अनावश्यक तनाव को रोकना वांछनीय है, और इसके लिए यह सामान्य व्यवहार है कि वायु आघात या अन्य वोल्टेज सर्ज के प्रभाव को कम करने के लिए सर्ज कैपेसिटर या सर्ज डाइवर्टर या दोनों को स्थापित किया जाता है। जनरेटर पर आमतौर पर लागू किए जाने वाले संरक्षण योजनाओं का यहाँ नीचे संक्षिप्त रूप से वर्णन किया गया है।
आइसोलेशन फेलर के खिलाफ संरक्षण
स्टेटर वाइंडिंग में फेज से फेज या फेज से ग्राउंड दोष के खिलाफ प्रदान किया गया मुख्य संरक्षण, जनरेटर का लॉन्गिट्यूडिनल डिफरेंशियल संरक्षण है। स्टेटर वाइंडिंग के लिए दूसरा सबसे महत्वपूर्ण संरक्षण योजना इंटरटर्न फॉल्ट संरक्षण है।
पिछले दिनों इस प्रकार के संरक्षण को अनावश्यक माना जाता था क्योंकि एक ही फेज वाइंडिंग में एक ही स्लॉट में स्थित दो बिंदुओं के बीच आइसोलेशन का विघटन, जिसके बीच वोल्टेज अंतर होता है, बहुत तेजी से एक ग्राउंड फॉल्ट में बदल जाता है, और फिर इसे स्टेटर डिफरेंशियल संरक्षण या स्टेटर ग्राउंड फॉल्ट संरक्षण द्वारा निर्धारित किया जाता है।
एक जनरेटर को इसके आउटपुट की तुलना में अपेक्षाकृत उच्च वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए डिजाइन किया गया है, जिसमें प्रत्येक स्लॉट में एक बड़ी संख्या में कंडक्टर होते हैं। जनरेटर के आकार और वोल्टेज में वृद्धि के साथ, यह प्रकार का संरक्षण सभी बड़े जनरेटिंग यूनिटों के लिए आवश्यक बन रहा है।
स्टेटर ग्राउंड फॉल्ट संरक्षण
जब स्टेटर न्यूट्रल एक रिसिस्टर के माध्यम से ग्राउंड किया जाता है, तो एक करंट ट्रांसफार्मर न्यूट्रल से ग्राउंड कनेक्शन पर स्थापित किया जाता है। इनवर्स टाइम रिले CT द्वितीयक पर उपयोग किया जाता है जब जनरेटर बसबार से सीधे जुड़ा होता है। जब जनरेटर एक डेल्टा स्टार ट्रांसफार्मर के माध्यम से पावर फीड करता है, तो एक स्थितिगत रिले इसी उद्देश्य के लिए उपयोग किया जाता है।
पहले मामले में, ग्राउंड फॉल्ट रिले को सिस्टम में अन्य फॉल्ट रिले के साथ ग्रेडिंग किया जाना चाहिए। इसी कारण इनवर्स टाइम रिले इस मामले में उपयोग किया जाता है। लेकिन दूसरे मामले में, ग्राउंड फॉल्ट लूप केवल स्टेटर वाइंडिंग और ट्रांसफार्मर के प्राथमिक वाइंडिंग तक सीमित होता है, इसलिए, इसके साथ सिस्टम में अन्य ग्राउंड फॉल्ट रिले के साथ ग्रेडिंग या विभेदन की आवश्यकता नहीं होती है। इसी कारण स्थितिगत रिले इस मामले में अधिक उपयुक्त है।
रोटर ग्राउंड फॉल्ट संरक्षण
जनरेटर में एक एकल ग्राउंड फॉल्ट कोई बड़ी समस्या नहीं पैदा करता, लेकिन यदि दूसरा ग्राउंड फॉल्ट होता है, तो फील्ड वाइंडिंग का एक हिस्सा शॉर्ट-सर्किट हो जाता है और परिणामस्वरूप और असंतुलित चुंबकीय क्षेत्र सिस्टम में उत्पन्न होता है, और इसके परिणामस्वरूप जनरेटर के बेयरिंग में बड़ी यांत्रिक क्षति हो सकती है। रोटर में इस प्रकार के दोषों को पहचानने के लिए तीन विधियाँ उपलब्ध हैं। ये विधियाँ हैं
पोटेंशियोमीटर विधि
एसी इंजेक्शन विधि
डीसी इंजेक्शन विधि
असंतुलित स्टेटर लोडिंग संरक्षण
लोडिंग में असंतुलन स्टेटर सर्किट में नकारात्मक अनुक्रम धाराओं का उत्पादन करता है। यह नकारात्मक अनुक्रम धारा रोटर के सापेक्ष दोगुने सिंक्रोनस गति पर घूमने वाले एक प्रतिक्रिया क्षेत्र का उत्पादन करती है और इस प्रकार रोट
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