Protezzjoni tal-ġeneraturi

Il-generator jgħodd maqsuma mal-tensjonijiet elektrika li jiġu impożiti fuq l-izolazzjoni tal-maċina, forzi mekanika li jiġu applicati fuq il-varji parti tal-maċina, u l-erbaġ ta' temperatura. Dawn huma l-fatturi prinċipali li jagħmlu neċessarju l-protezzjoni għal generator jew alternator. Anki meta jintużaw b'mod korrett, maċina f'din il-kondizzjoni perfetta tista' tibqa' tmantni l-prestazzjoni speċifikata tagħha għal ħafna sena, u tistax wkoll tisbir ripetutament xi eżċess ta' sovraccarico.

Hu neċessarju li jkun hemm misures preventivi kontra l-sovraccarichi u l-kondizzjonijiet abnormi tal-maċina biex tkun tista' tixxierva s-sigurtà. Anki meta jkun hemm disinn, konstruzzjoni, operazzjoni, u mezzi preventivi effiċjenenti – l-riskju ta' faġġa mhux possibli li jinkan elimina mill-bqiegħ minn maċina. L-apparataturi użati fil-protezzjoni tal-generator, jassicuraw li meta jiksemm faġġa, din tiġi eliminata sa l-aħħar possibli.

L-generator elektriku jista' jkun espost għal faġġa interna jew esterna jew l-ewwel u t-tieni. Il-generators solitament ikunu mmessqu ma’ sistemi tal-enerġija elektrika, għalhekk kull faġġa li tispjega fis-sistema tal-enerġija trid tiġi skoldata mill-generator kemm tajjeb b’mudanza li mhux tikkrea dani permanenti fl-generator.

In-numru u l-varjetà ta’ faġġiet li jkunu jispjegaw fl-generator huma kbir. Għalhekk il-generator jew alternator jiġu protetti b’dawl ix-xogħlijiet protezzjonali. Il-protezzjoni tal-generator hi ta’ tip diskriminativ u mhux diskriminativ. Għandu jkun hemm kura kbira fil-koordinazzjoni tas-sistemi użati u l-settjar adottati biex assicuraw li ssigra, selektiva u discriminativa skema ta’ protezzjoni tal-generator tiġi raggiunta.

Tipuri ta’ Protezzjoni tal-Generator

Il-varji formi ta’ protezzjoni applicati għal generator jistgħu jiġu kkategorizzati fi żewġ modi,

1. Relays protezzjonali biex jiddeċġivaw faġġiet li jiġu spjegati barra mill-generator.

2. Relays protezzjonali biex jiddeċġivaw faġġiet li jiġu spjegati fit-teljiet tal-generator.

Bħalissa relays protezzjonali, assoċjati direttament mal-generator u t-transformatur assoċjat, jkollhom arrestors tal-lampju, salvaguardji ta’ sovravelocità, aparatti ta’ flus tal-oli u apparati ta’ misurazzjoni tal-temperatura għal bearings tal-ass, winding tal-stator, winding tal-transformatur u oli tal-transformatur etċ. Xi minn dawn is-sistemi protezzjonali huma ta’ tip non-trip, jiġifieri jġenraw allarm sewwa meta jiġu spjegati kondizzjonijiet abnormi.

Illum l-oħrajn is-sistemi protezzjonali nharrebba l-relay master tripping tal-generator. Din għandha tkun notata li ebda relay protezzjonali jistax jiġborzja l-faġġa, imma jindika biss u jminimizza l-durata tal-faġġa biex jiġborza l-erbaġ ta’ temperatura fil-generator li jkun jistgħu jikkrea danni permanenti.

Huwa desiderabili li jkun evitat kull tressa eccessiva fil-generator, u għal dan huwa prattika solita li jkun installat capacitor tal-surġ u diverter tal-surġ jew l-ewwel u t-tieni biex jnimxu l-effetti tal-lampju u l-oħrajn surġ tal-volttagġi fuq il-maċina. Is-sistemi protezzjonali normalment applicati għal generator jkunu diżkurssjaw hawn taħt f’breve.

Protezzjoni kontra l-Falliment tal-Iżolazzjoni

Il-protezzjoni prinċipali disponibbli fil-winding tal-stator kontra l-faġġa bejn faz u faz jew faz u l-art, hija l-differential protection tal-generator longitudinal. Il-skema ta’ protezzjoni t-tieni l-aktar importanti għal winding tal-stator hija l-inter turn fault protection.

Dan it-tip ta’ protezzjoni kien konsidrat mhux neċessarju fid-ġran tal-passat għax l-kompromiss tal-iżolazzjoni bejn punti fil-istess winding tal-faz, magħżula fl-istess slot, u bejn li hemm differenza potenzjal, sebba rapidament b’faġġa tal-art, u meta tkun deċċivata minn l-istess differential protection tal-stator jew l-stator earth fault protection.

Il-generator hu disinnat biex jipproduċi votaġġ relatavament alt u paragonati mal-output tiegħu, u li għalhekk jilgħab numru kbir ta’ konduktör fis-slot. B’żid fis-saġġa u votaġġ tal-generator, din ifforma ta’ protezzjoni qed tissif essenzjali għal dawn l-unitajiet generandi l-kbiri.

Protezzjoni tal-Art tal-Stator

Meta l-neutral tal-stator jiġi mtertakku permezz ta’ resistor, jkun hemm current transformer montat fl-konnessjoni neutral ta’ l-art. Jkun użat inverse time relay fuq il-CT sekondari meta l-generator jiġi mmessq direttament mal-busbar. Fl-każ li l-generator jiġi mmessq permezz ta’ delta star transformer, jkun użat instantaneous relay għad-din is-silġ.

Fl-każ iwwal, ir-relay tal-faġġi tal-art hu neċessarju biex jiġi klassifikat mal-oħrajn relays tal-faġġi fis-sistema. Dan hu s-silġ għal li inverse time relay jiġi użat hawn. Isemma fl-każ t-tieni, il-loop tal-faġġi tal-art hu limitat għal winding tal-stator u winding primarju tal-transformatur, għalhekk ma jkunx hemm bżonn ta’ klassifikazzjoni jew diskriminazzjoni mal-oħrajn relays tal-faġġi tal-art fis-sistema. Dingħatah hu preferabbli li jiġi użat l-Instantaneous Relay fl-każ.

Protezzjoni tal-Art tal-Rotor

Faġġa tal-art waħda mhux tikreaj problema kbar fl-generator imma jekk jiksemm faġġa tal-art tan-nisba, part mill-field winding se tkun short-circuited u tresulta f’magnetic field mhux bilanċiati fis-sistema u konsekwenzjalment jkun jista’ jkun dani mekaniku kbir għal bearings tal-generator. Hemm tliet metodi disponibbli biex jiddiċġivaw id-din tip ta’ faġġa fil-rotor. Il-metodi huma

1. Metodu tal-Potentiometer 

2. Metodu tal-injezzjoni AC

3. Metodu tal-injezzjoni DC

Protezzjoni kontra l-Imbilanċ tal-Karigo tal-Stator

L-imbilanċ fil-karigo ipprodotti kurrenti negative ta’ sequenza fil-kuruttur tal-stator. Dak dik kurrent negattiva tippiża reazzjoni tal-kamp rotanti permezz ta’ doppju tal-votaġġ sinkroniku rispetto l-rotor u konsekwenzjalment induċi kurrent ta’ doppju freqwenza fil-rotor. Dik kurrent huwa konsiderevoli u jikkrea over-heating fil-kuruttur tal-rotor, speċjalment fil-alternator.

Jekk jiksemm imbilanċ minħabba faġġa fil-winding stator stess, din tkun skoldata immediatament mill-differential protection disponibbli fil-generator. Jekk l-imbilanċ jiksemm minħabba faġġa esterna jew karigo mbilanci fil-sistema, din tista’ tibqa’ mhux deċċivata jew tista’ tispera għal perjodu signifikanti ta’ żmien dipendenti mill-koordinazzjoni tal-protezzjoni tas-sistema. Dawn il-faġġiet jkun skoldata permezz ta’ negative phase sequence relay bl-caratteristiki biex jmissjaw mal-withstand curve tal-maċina.

Protezzjoni kontra l-Overheating tal-Stator

Is-sovraccarico jistgħu jikkrea overheating fil-winding tal-stator tal-generator. Mhux biss is-sovraccarico, in-falliment tas-sistemi ta’ raffreddament u falliment tal-iżolazzjoni tal-laminations tal-stator ukoll jikkreu overheating tal-winding tal-stator.

Il-overheating jiġi deċċivata minn detectors tal-temperatura embeddija f’punti differenti fil-winding tal-stator. Id-detectors tal-temperatura huma normalment elementi ta’ rezistanza li jformaw l-arm ta’ l-wheatstone bridge circuit. Fl-każ ta’ generators żgħar normalment ta’ 30 MW u x-xellug, il-generators mhumiex equippati b’detectors tal-temperatura embeddija imma huma solitament ifittjaw b’relay termik u huma organizzati biex jimmislu l-kurrent li jiftaħ fir-winding tal-stator.

Din l-organizzazzjoni tikseb biss l-overheating causat mill-sovraccarico u ma joffri l-ebda protezzjoni kontra l-overheating minħabba in-falliment tas-sistemi ta’ raffreddament jew laminations tal-stator short-circuited. Huwa veru li over current relays, negative phase sequence relays, u apparati għal monitoraggio tal-flus konstanti huma ukoll użati biex joffru certa gradi ta’ thermal overload protection.

Protezzjoni kontra l-Vakjuw Mixxi

Din il-protezzjoni, solitament huwa f’forma ta’ regulator li jikfrun il-vakjuw kuntra l-pressjoni atmosferika, huwa solitament infittjaw mal-set tal-generator fuq 30 MW. Il-prattika moderna huwa li l-regulator jiġborza l-set permezz ta’ l-secondary governor sakemm l-kundizzjonijiet normali tal-vakjuw jiġu restituiti. Jekk l-kundizzjonijiet tal-vakjuw ma jiġux aħmill minn 21 inch, is-stop valves jiġu magħluqin u l-circuit breaker princìpal jiġi trippiat.

Protezzjoni kontra l-Falliment tal-Ħalijiet Lubrifikantri

Din il-protezzjoni mhix konsidrata essenzjali għax l-ħalijiet lubrifikantri solitament jiġu ottenuti mill-istess pumpa tal-ħalijiet governaturi u faliment tal-ħalijiet governaturi jiffaċċilita automatikament is-stop valve li jiġu magħluqin.

Protezzjoni kontra l-Perdita tal-Ħalijiet Boiler Firing

Hemm żewġ metodi disponibbli biex jiddiċġivaw il-perdita tal-ħalijiet boiler firing. Fl-ewwel metodu, solitament jkun hemm kontatti normally opened (NO) mal-mot