Generatorbeveiliging
Een generator wordt blootgesteld aan elektrische spanningen die op de isolatie van de machine worden uitgeoefend, mechanische krachten die op de verschillende delen van de machine werken, en temperatuurstijging. Deze zijn de belangrijkste factoren die bescherming noodzakelijk maken voor de generator of alternator. Zelfs wanneer correct gebruikt, onderhoudt een machine in perfecte werkingsconditie niet alleen haar gespecificeerde nominale prestaties gedurende vele jaren, maar ze kan ook herhaaldelijk bepaalde overlast verdragen.
Preventieve maatregelen moeten worden genomen tegen overbelasting en abnormale toestanden van de machine, zodat deze veilig kan dienen. Zelfs met een efficiënte ontwerp, constructie, bedrijfsvoering en preventieve beschermingsmiddelen – het risico op een fout kan niet volledig uit elke machine worden geëlimineerd. De apparaten die in generatorbescherming worden gebruikt, zorgen ervoor dat bij het optreden van een fout, deze zo snel mogelijk wordt geëlimineerd.
Een elektrische generator kan blootgesteld worden aan een interne fout, een externe fout of beide. Generatoren zijn doorgaans verbonden met een elektrisch energienetwerk, dus elke fout die in het energienetwerk optreedt, moet ook zo snel mogelijk van de generator worden verwijderd, anders kan dit permanente schade aan de generator veroorzaken.
Het aantal en de verscheidenheid aan fouten die in een generator kunnen optreden, is enorm. Daarom wordt een generator of alternator beschermd met meerdere beschermingschema's. Generatorbescherming is zowel discriminatief als non-discriminatief. Grote zorg dient te worden besteed aan de coördinatie van de gebruikte systemen en de aangenomen instellingen om ervoor te zorgen dat een gevoelig, selectief en discriminatief generatorbeschermingsschema wordt bereikt.
Soorten Generatorbescherming
De verschillende vormen van bescherming die op de generator worden toegepast, kunnen worden ingedeeld in twee categorieën,
Beschermingsrelais om fouten buiten de generator te detecteren.
Beschermingsrelais om fouten binnen de generator te detecteren.
Naast beschermingsrelais, die direct met de generator en de daarmee geassocieerde transformatoren verbonden zijn, zijn er ook bliksemafleiders, oversnelheidveiligheidsapparatuur, olieflowapparatuur en temperatuurmetingapparatuur voor lagers, statorwinding, transformatorwinding en transformatorolie, enz. Sommige van deze beschermingsapparatuur zijn van het niet-trip type, dat wil zeggen dat ze alleen alarm genereren tijdens afwijkingen.
Maar andere beschermingsschema's laten uiteindelijk het hoofdtriprelais van de generator werken. Het moet worden opgemerkt dat geen enkel beschermingsrelais een fout kan voorkomen, het geeft alleen aan en minimaliseert de duur van de fout om een hoge temperatuurstijging in de generator te voorkomen, anders kan er permanente schade ontstaan.
Het is wenselijk om onnodige spanningen in de generator te vermijden, en daarom is het gebruikelijke praktijk om een surge condensator of surge diverter, of beide, te installeren om de effecten van bliksem en andere spanningspieken op de machine te verminderen. De beschermingsschema's die doorgaans op de generator worden toegepast, worden hieronder kort besproken.
Bescherming tegen Isolatiefouten
De belangrijkste bescherming die in de statorwinding wordt verstrekt tegen fase naar fase of fase naar aarde fout, is longitudinale differentiële bescherming van de generator. Het tweede belangrijkste beschermingsschema voor de statorwinding is tussenwindsel fout bescherming.
Dit soort bescherming werd in het verleden als onnodig beschouwd omdat de doorbraak van isolatie tussen punten in dezelfde fasewinding, die in dezelfde gleuf bevinden, en waar tussen een potentiaalverschil bestaat, zeer snel verandert in een aardfout, en dan wordt deze gedetecteerd door de stator differentiële bescherming of de stator aardfout bescherming.
Een generator is ontworpen om relatief hoge spanningen te produceren in vergelijking met zijn uitvoer en bevat daarom een groot aantal geleiders per gleuf. Met toenemende grootte en spanning van de generator wordt dit soort bescherming essentieel voor alle grote generatie-eenheden.
Stator Aardfout Bescherming
Wanneer de statorneutrale aangeaard wordt via een weerstand, wordt een stromingstransformator in de neutrale naar aarde verbinding gemonteerd. Een inverse tijdsrelais wordt gebruikt over de CT secundair wanneer de generator rechtstreeks aan de busbar is aangesloten. In het geval dat de generator via een delta ster-transformat
