Ulinzi wa Mchimbaji
Mchimbaji unapata mafadhaiko ya umeme zinazopatikana kwenye ubakaji wa mashine, nguvu za mawimbi zinazofanya kazi kwenye sehemu mbalimbali za mashine, na ongezeko la joto. Hizi ni sababu muhimu zinazohitaji ulinzi wa mchimbaji au alternator. Hata wakati wa matumizi sahihi, mashine katika hali nzuri yake inaweza kuwa na uwezo wake wa asili kwa miaka mingi, lakini pia inaweza kukusanyika mara nyingi ya ongezeko la mizigo.
Matumizi ya kuzuia yanapaswa kutumiwa dhidi ya mizigo na hali sio sahihi za mashine ili iweze kufanya kazi salama. Hata tukifanikiwa kuhakikisha muktadha mzuri, ukubuni, utendaji, na njia za kuzuia – hatari ya hitilafu haiwezi kutoondoka kabisa kutoka kwa mashine yoyote. Zana zinazotumika katika ulinzi wa mchimbaji, huchukua mkakati wa kupunguza hitilafu mara tu hitilafu imekuwa.
Mchimbaji wa umeme unaweza kupata hitilafu ndani yake au nje yake au wote. Mchimbaji huunganishwa kwa mipango ya umeme, kwa hiyo hitilafu yoyote inayofanyika kwenye mipango ya umeme lazima ikurudi kutoka kwa mchimbaji mara tu, vinginevyo itaweza kuunda madhara ya kibaya kwenye mchimbaji.
Idadi na aina ya hitilafu zinazofanyika kwenye mchimbaji ni mengi. Kwa hivyo mchimbaji au alternator hutumia majanga mengi ya ulinzi. Ulinzi wa mchimbaji unahusu aina ya kubainisha na isiyobainisha. Ni lazima kujihisi kwa makini katika kusambaza mipango yaliyotumika na maeneo yaliyochaguliwa ili kuhakikisha kwamba mpango mzuri, chaguo mzuri na kubainisha mpango wa ulinzi wa mchimbaji unafikiwa.
Aina za Ulinzi wa Mchimbaji
Aina tofauti za ulinzi zinazotumika kwenye mchimbaji zinaweza kugundulika kwa njia mbili,
Relays za ulinzi kutambua hitilafu zinazofanyika nje ya mchimbaji.
Relays za ulinzi kutambua hitilafu zinazofanyika ndani ya mchimbaji.
Kutokana na relays za ulinzi, vilivyotengenezwa moja kwa moja kwenye mchimbaji na transforma yake, kuna arrestors za lightning, usalama wa mstari wa haraka, zana za mzunguko wa mafuta na zana za kutathmini joto kwa bearing ya mstari, stator winding, transformer winding na mavi ya transforma vyenye viwango. Baadhi ya mikakati haya ya ulinzi ni aina ya non-trip ikiwa wanatumia tu kutuma alaram wakati wa vibaya.
Lakini mikakati mingine ya ulinzi mwishowe yanafanya kazi master tripping relay ya mchimbaji. Lazima tuone kwamba relay yoyote ya ulinzi haionekane hitilafu, inachukua tu na kunyonga muda wa hitilafu ili kuzuia ongezeko la joto kwenye mchimbaji vinginevyo itaweza kuunda madhara ya kibaya kwenye.
Ni vizuri kutokuwa na mafadhaiko yoyote ya haraka kwenye mchimbaji, na kwa hivyo ni tabia ya kawaida kutengeneza capacitor ya mstari au diverter ya mstari au wote kuboresha mafadhaiko ya lightning na mstari mwingine wa voltage kwenye mashine. Mikakati ya ulinzi zinazotumika kwenye mchimbaji zinajadiliwa hapa chini kwa fupi.
Ulinzi dhidi ya Hitilafu ya Ubakaji
Ulinzi mkuu unaoletwa kwenye stator winding dhidi ya hitilafu ya phase to phase au phase to earth, ni ulinzi tofauti wa mchimbaji. Mpango wa ulinzi wa pili muhimu kwa stator winding ni ulinzi wa hitilafu ya inter turn.
Aina hii ya ulinzi ilikuwa inatafsiriwa si msingi sana siku za zamani kwa sababu ya kuzama kwa ubakaji kati ya sehemu katika phase winding moja, iliyoko slot moja, na kati yao kuna tofauti ya potential, kinachobadilika kwa haraka kwa hitilafu ya earth, na kisha itatambuliwa na stator differential protection au ulinzi wa hitilafu ya stator earth fault.
Mchimbaji unaundwa kuchimbiza kiwango cha juu cha voltage kulingana na mapato yake, na ambayo kwa hivyo ina conductors mengi per slot. Na kubwa na voltage ya mchimbaji, aina hii ya ulinzi inakuwa msingi wa kila kitengo kubwa cha chimbaji.
Ulinzi wa Hitilafu ya Stator Earth
Wakati neutral ya stator ina earthed kupitia resistor, current transformer unategemea kwenye connection ya neutral kwa earth. Inverse time relay unatumika kwenye CT secondary wakati mchimbaji unahusiana moja kwa moja na bus bar. Ikiwa mchimbaji unatumia power kupitia delta star transformer, instantaneous relay unatumika kwa maana gani.
Katika hali ya nyuma, earth faults relay inahitaji kuwa graded na fault relays mengine katika system. Hii ni sababu inverse time relay unatumika kwenye hali hii. Lakini katika hali ya baada, loop ya earth fault inahukumiwa kwenye stator winding na primary winding ya transformer, kwa hiyo, hakuna hitaji wa grading au discrimination na earth fault relays mengine katika system. Kwa hivyo Instantaneous Relay ni bora kwa hali hii.
Ulinzi wa Hitilafu ya Rotor Earth
Hitilafu moja ya earth haipeleke changamoto kubwa kwenye mchimbaji lakini ikiwa hitilafu ya pili itafanyika, bahati chache ya field winding itakuwa short-circuited na kutathmini na magnetic field isiyo sawa kwenye system na kwa hiyo inaweza kuunda madhara ya kibinafsi kwa bearings ya mchimbaji. Kuna mitaa tatu yanayofanikiwa kutambua aina hii ya hitilafu kwenye rotor. Mitaa hayo ni
Potentiometer method
AC injection method
DC injection method
Ulinzi wa Loading ya Stator Isiyosawa
Imbalansi kwenye loading huchukua current negative sequence kwenye circuit ya stator. Current hii ya negative sequence huchukua reaction field inayoruka mara mbili ya kiwango cha synchroni kulingana na rotor na kwa hiyo inaleta current double frequency kwenye rotor. Hii current ni kubwa sana na huchukua joto kwenye circuit ya rotor, hasa kwenye alternator.
Ikiwa imbalansi imekuwa kutokana na hitilafu kwenye stator winding mwenyewe, itakurudi mara tu kwa differential protection iliyotumika kwenye mchimbaji. Ikiwa imbalansi imekuwa kutokana na hitilafu nje au loading isiyosawa kwenye system, inaweza kuwepo isiyotambuliwa au kuendelea kwa muda wa maana kulingana na usambazaji wa ulinzi wa system. Hitilafu hizo basi zitakurudi kwa kutengeneza negative phase sequence relay na sifa za kufanana na curve ya kuwa mtu.
Ulinzi dhidi ya Overheating ya Stator
Overloading inaweza kuunda overheating kwenye stator winding ya mchimbaji. Si tu overloading, failure ya cooling systems na insulation failure ya stator laminations pia huchukua overheating kwenye stator winding.
Overheating hutambuliwa na temperature detectors wenye kujenga kwenye maeneo tofauti kwenye stator winding. Temperature detector coils ni kawaida resistance elements ambazo zinaweza kuunda moja kati ya wheatstone bridge circuit. Katika hali ya mchimbaji ndogo kawaida chini ya 30 MW, mchimbaji hawana temperature coil wenye kujenga lakini mara nyingi wana thermal relay na wanaelekezwa kuthibitisha current inayofika kwenye stator winding.
Mkakati huu tu hutambuli overheating kutokana na overloading na haisaidi ulinzi wowote dhidi ya overheating kutokana na failure ya cooling systems au stator laminations short circuited. Ingawa over current relays, negative phase sequence relays, na zana za kufuatilia mzunguko wa constant flow pia huchukua kutoa daraja fulani la thermal overload protection.
Ulinzi wa Vacuum Chache
Hii ulinzi, mara nyingi ni aina ya regulator ambaye anasalia vacuum dhidi ya atmospheric pressure, anaweza kutengenezwa kwenye set ya mchimbaji zaidi ya 30 MW. Tabia ya sasa ni regulator anaweza kurekebisha set kupitia governor sekondari hadi conditions za vacuum normal zirudi. Ikiwa conditions za vacuum hazitoshibiri chini ya 21 inch stop valves zitafunga na main circuit breaker itatrippiwa.
Ulinzi dhidi ya Failure ya Oil ya Lubrication
Hii ulinzi haiwezi kuhitajika kwa sababu oil ya lubrication mara nyingi hutolewa kutoka kwa pump moja na governor oil na failure ya governor oil itakubali kufunga stop valve.
Ulinzi dhidi ya Loss of Boiler Firing
Mitaa miwili yanayofanikiwa kutambua loss of boiler firing. Katika njia ya kwanza, contacts normally opened (NO) zinapatikana kwenye fan motors ambayo zinaweza kuburudisha mchimbaji ikiwa zaidi ya pombe mbili zitaenda shindani. Njia ya pili hutumia boiler pressure contacts ambazo zinarekebisha mchimbaji ikiwa boiler pressure inaruka chini ya takriban 90%.
Ulinzi dhidi ya Prime Mover Failure
Ikiwa prime mover haitaweza kutumia energy ya mechanical kwenye mchimbaji, mchimbaji atakagua kusogeza kwenye moto mode hiyo inamaanisha anachukua energy ya electrical kutoka kwenye system badala ya kutumia kwenye system.
Katika steam turbine<
