Заштита на генераторите
Генераторот е подложен на електрични напони кои се поставаат на изолацијата на машината, механички сили кои делуваат на различните делови на машината и повеќе температура. Овие се главните фактори кои прават неопходна заштитата на генераторот или алтернативникот. Дури и кога се користи правилно, машината во перфектна рабоча состојба не само ја одржува наведената речена производна способност за многу години, туку и повторно може да издружи одредени премногу претоварувања.
Превентивни мерки треба да се земат против претоварувања и аномални состојби на машината, така што може да служи безбедно. Дури и со осигурување на ефикасна дизајн, конструкција, функционирање и превентивни средства за заштита – ризикот од грешка не може потполно да се елиминира од било која машина. Уредите користени во заштита на генераторот, гарантираат дека кога се појави грешка, таа се елиминира што брзо е можно.
Електричниот генератор може да биде подложен на внатрешна грешка, надворешна грешка или и двете. Генераторите обично се поврзани со електрични системи за достава на енергија, затоа било која грешка која се случи во системот за достава на енергија треба да се изчисти од генераторот што брзо е можно, инаку може да создаде перманентна штета во генераторот.
Бројот и видовите грешки кои се случуваат во генераторот се големи. Затоа генераторот или алтернативникот се заштитени со неколку заштитни схеми. Заштитата на генераторот е како дискриминативна и недискриминативна. Треба да се земат големи попечливости во координацијата на системите користени и поставките прифатени за да се осигура чувствителна, селективна и дискриминативна заштитна схема за генераторот.
Видови на заштита на генераторот
Различните форми на заштита применети на генераторот можат да се категоризираат на два начини,
Заштитни релеа за детектирање на грешки кои се случуваат надвор од генераторот.
Заштитни релеа за детектирање на грешки кои се случуваат во генераторот.
Односно заштитни релеа, поврзани директно со генераторот и неговиот поврзан трансформатор, имаат противгрмни уреди, превишено брзо сефгарди, уреди за проток на масло и уреди за мерење на температурата на личињата, статорската витка, трансформаторската витка и трансформаторското масло итн. Некои од овие заштитни аранжмани се од типот без прекинување, тоа значи дека само генерираат аларма во случај на аномалии.
Но другите заштитни схеми на крај работат главно прекинувачко реле на генераторот. Треба да се забележи дека ниедно заштитно реле не може да предотврати грешка, тоа само ја индицира и минимизира длабината на грешката за да се спречи висока температурна елевација во генераторот, инаку може да дојде до перманентна штета во него.
Желателно е да се избегне било која неодговарајќа напрегнување во генераторот, и за тоа е обична практика да се инсталира капацитет за напон или отклонувач за напон или и двете за намалување на ефектите на грмови и други напонски вршеци на машината. Заштитните схеми обично применети на генераторот се објаснуваат кратко подолу.
Заштита против повреда на изолацијата
Главната заштита обезбедена во статорската витка против фаза до фаза или фаза до земја грешка, е продолжителна диференцијална заштита на генераторот. Втората најважна заштитна схема за статорска витка е заштита против грешки меѓу витките.
Овој тип заштита се сметаше за непотребен во претходни дни затоа што разбивањето на изолацијата помеѓу точки во истата фазна витка, содржана во истиот слот, и помеѓу кои постои потенцијална разлика, врло брзо се менува во земјска грешка, и потоа се детектира од страна на диференцијалната заштита на статорот или земјска заштита на статорот.
Генераторот е дизајниран да произведе релативно висок напон во споредба со неговата производна способност и кој поради тоа содржи голем број на повлесници по слот. Со зголемување на големината и напонот на генераторот, овој тип заштита станува есенцијален за сите големи производни единици.
Заштита против земјска грешка на статорот
Кога статорскиот нейтрал е земјски поврзан преку резистор, преобразувач на ток е сместен во поврзувањето на нейтралот со земјата. Инверзна временска релеа се користи позад преобразувачот на ток кога генераторот е поврзан директно со баровата линија. Во случај на генератор кој доставува енергија преку делта-звезден трансформатор, се користи инстантан релеа за иста цел.
Во првиот случај, земјската грешка релеа е потребна да се класира со другите грешки релеа во системот. Затоа се користи инверзна временска релеа во овој случај. Но во вториот случај, земјскиот грешки циклус е ограничен до статорската витка и првичната витка на трансформаторот, затоа нема потреба од класификација или дискриминација со други земјски грешки релеа во системот. Затоа Инстантан Релеа е препорачлива во овој случај.
Заштита против земјска грешка на роторот
Една земјска грешка не создава никаков голем проблем во генераторот, но ако се случи втора земјска грешка, дел од полетната витка ќе биде краткосречена и резултира со несбалансирани магнетни полиња во системот и следователно може да дојде до голема механичка штета на личињата на генераторот. Постојат три методи достапни за детектирање на овие типови на грешки во роторот. Методите се
Потенциометар метод
Метод на инџекција на AC
Метод на инџекција на DC
Заштита против несбалансирани статорски оптоварувања
Несбалансирани оптоварувања произведуваат негативни секвенци на ток во статорската колона. Овој негативен секвенци на ток произведува реактивно поле што се враќа двојно од синхронизниот брзина во однос на роторот и следователно индуцира двоен фреквенцијски ток во роторот. Овој ток е многу голем и предизвикува прекумување на температурата во роторската колона, особено во алтернативникот.
Ако се случи некое несбалансување поради грешка во самата статорска витка, тоа би било изчистено моментално од страна на диференцијалната заштита обезбедена во генераторот. Ако несбалансувањето се случи поради некоја надворешна грешка или несбалансирани оптоварувања во системот, тоа може да остане недетектирано или може да се задржи за значителен период на време во зависност од координацијата на заштитата на системот. Овие грешки потоа се изчистват со инсталирање на негативна фазна секвенци релеа со карактеристики да се поклопи со издржливоста на машината.
Заштита против прекумување на статорот
Претоварувањето може да предизвика прекумување во статорската витка на генераторот. Не само претоварувањето, но и грешките на системите за хлађење и повреда на изолацијата на статорските ламинации исто така предизвикуваат прекумување на статорската витка.
Прекумувањето се детектира со вградени температурни детектори на различни точки во статорската витка. Температурните детекторски витки обично се резистивни елементи кои формираат една рамна на Wheatstone мостовиот колона. Во случај на помали генератори обично под 30 MW, генераторите не се опремени со вградени температурни витки, туку обично се опремени со термални релеа и те се аранжирани да мери токот што текува во статорската витка.
Оваа аранжмана само го детектира прекумувањето предизвикано од претоварување и не обезбедува никаква заштита против прекумување поради грешки на системите за хлађење или краткосречен статорски ламинација. Иако прекумување на токот релеа, негативни фазни секвенци релеа, и уреди за мерење на константен проток се користат исто така за да се обезбеди одредена степен на термално прекумување на заштита.
Заштита против ниска вакуумна состојба
Оваа заштита, обично е во формата на регулатор кој ги споредува вакуумните услови со атмосферскиот притисок, обично е сместен на генераторскиот сет над 30 MW. Савремената практика е регулаторот да ја уништува оптоварувањето на сетот преку вторичниот губернатор до кога се вратат нормални вакуумни услови. Ако вакуумните услови не се подобрат под 21 инч, се затвараат стоп вредности и главниот главен прекинувач се прекинува.
Заштита против повреда на маслото за смазување
Оваа заштита не се смета за есенцијална бидејќи маслото за смазување обично се добива од истата помпа како и маслото за губернаторот, и повреда на маслото за губернаторот автоматски ќе направи стоп вредностите да се затворат.
