Generatorbeskyttelse

En generator utsattes for elektriske spenninger som påføres maskinens isolasjon, mekaniske krefter som virker på de ulike delene av maskinen, og temperaturstigning. Dette er de viktigste faktorene som gjør beskyttelse nødvendig for generatoren eller alternator. Selv når den brukes riktig, opprettholder en maskin i perfekt kjøreforhold ikke bare dens angitte spesifikasjoner i mange år, men den klarer også å takle visse overbelastninger flere ganger.

Forhåndsforanstaltninger må tas mot overbelastninger og uvanlige tilstander hos maskinen, slik at den kan fungere sikkert. Selv om man forsikrer seg om en effektiv design, konstruksjon, drift og forebyggende beskyttelsesmidler – kan risikoen for feil ikke fullstendig elimineres fra noen maskin. Enheter som brukes i generatorbeskyttelse, sikrer at når en feil oppstår, fjernes den så raskt som mulig.

En elektrisk generator kan utsettes for enten en intern feil, ekstern feil eller begge. Generatorer er normalt koblet til et elektrisk energisystem, derfor bør enhver feil som oppstår i energisystemet også fjernes fra generatoren så snart som mulig, ellers kan det skape permanent skade på generatoren.

Antall og variasjonen av feil som oppstår i en generator, er stor. Derfor beskyttes generatorer eller alternatorer med flere beskyttelsesskjemaer. Generatorkbeskyttelse er både diskriminerende og ikke-diskriminerende type. Stor omsorg må tas i koordinering av systemene som brukes og innstillingene som vedtas for å sikre at et sensitivt, selektivt og diskriminerende generatorbeskyttelsesskjema blir oppnådd.

Typer av generatorbeskyttelse

De ulike formene for beskyttelse som anvendes på generatoren kan kategoriseres på to måter,

1. Beskyttelsesrelæer for å oppdage feil som oppstår utenfor generatoren.

2. Beskyttelsesrelæer for å oppdage feil som oppstår inne i generatoren.

I tillegg til beskyttelsesrelæer, direkte knyttet til generatoren og dens tilhørende transformator, finnes det lynbeskyttere, overskriftssikring, oljestrømmeenheter og temperaturmåleenheter for skjæftsledd, statorvinding, transformatorvinding og transformatorolje osv. Noen av disse beskyttelsesordningene er av ikke-trippetype, dvs. de genererer bare alarm under unormaliteter.

Men de andre beskyttelsesskjemene driver til slutt hovedtrippingsrelæet for generatoren. Det skal merkes at ingen beskyttelsesrelæ kan forhindre feil, det indikerer bare og minimerer varighet av feilen for å forhindre høy temperaturstigning i generatoren, ellers kan det skape permanent skade i den.

Det er ønskelig å unngå urimelige belastninger i generatoren, og for dette er det vanlig praksis å installere surgeskapakitor eller surgediverter eller begge for å redusere effekten av lyn og andre spenningspuls på maskinen. De beskyttelsesskjemene som vanligvis anvendes på generatoren, drøftes her nedenfor kort.

Beskyttelse mot isolasjonsfeil

Den viktigste beskyttelsen som ytes i statorvindingen mot fase til fase eller fase til jordfeil, er longitudinell differensialbeskyttelse av generator. Den nest viktigste beskyttelsesskjemaet for statorvindingen er mellomvindingfeilbeskyttelse.

Denne typen beskyttelse ble tidligere ansett som unødvendig fordi nedbryting av isolasjon mellom punkter i samme fasevinding, inneholdt i samme glede, og mellom hvilke det eksisterer et potensialforskjell, endres veldig raskt til en jordfeil, og da det oppdages enten av statordifferensialbeskyttelsen eller statorjordfeilbeskyttelsen.

En generator er designet for å produsere relativt høy spenning i forhold til sin effekt, og som derfor inneholder et stort antall ledere per glede. Med økende størrelse og spenning av generatoren, blir denne formen for beskyttelse essensiell for alle store genereringsenheter.

Statorjordfeilbeskyttelse