Защита при земна връзка на ротора на алтернатор или генератор

Ротор на алтернатора е обвит с полево обвивко. Една единствена земна повреда във полевото обвивко или в цепта на возбудителя не представлява голяма проблем за машината. Но ако се появят повече от една земна повреди, може да възникне вероятност за късомрежие между повредените точки в обвивката. Тази част от обвивката, която е късомрежирана, може да предизвика дисбаланс на магнитното поле и след това механични повреди могат да се появят в подшипника на машината поради недебалансирано въртене.

Ето защо винаги е необходимо да се обезпечи откриване на земна повреда, появила се в цепта на роторното полево обвивко, и да се коригира за нормална работа на машината. Има различни методи за откриване на земна повреда в ротора на алтернатора или генератора. Но основният принцип на всички методи е един и същ и той е затваряне на реле-цепт чрез пътя на земната повреда.

Има три основни типа защита срещу земна повреда на ротора, използвани за тази цел.

1. Метод на потенциометъра

2. Метод на инжекция на AC

3. Метод на инжекция на DC

Нека разгледаме методите един по един.

Метод на потенциометъра за защита срещу земна повреда на ротора в алтернатора

Схемата е много проста. Тук, един резистор с подходяща стойност е свързан паралелно с полевото обвивко, както и с возбудителя. Резисторът е централно подключен и свързан с земята чрез реле, чувствително към напрежението.

Както се вижда на фигурата по-долу, всяка земна повреда в полевото обвивко, както и в цепта на возбудителя, затваря цепта на реле чрез земен път. В същото време напрежението се появява в реле поради действие на потенциометъра на резистора.

Този прост метод за защита срещу земна повреда на ротора на алтернатора има голям недостатък. Тази схема може да усети земна повреда, появила се във всяка точка, освен в центъра на полевото обвивко.

От схемата е ясно, че в случай на земна повреда в центъра на полевата цепт, няма да се появи напрежение в реле. Това означава, че простият метод на потенциометъра за защита срещу земна повреда на ротора е слеп за повреди в центъра на полевото обвивко. Този проблем може да бъде намален, като се използва друго подключение на резистора някъде другаде от центъра на резистора чрез бутон. Ако този бутон е натиснат, централното подключение се премества и напрежението ще се появи в реле дори и при централна дъга повреда в полевото обвивко.

Метод на инжекция на AC за защита срещу земна повреда на ротора в алтернатора

Тук, едно реле, чувствително към напрежението, е свързано във всяка точка на полевата и цепта на возбудителя. Другият край на реле, чувствително към напрежението, е свързан с земята чрез кондензатор и вторична обмотка на външен трансформатор, както е показано на фигурата по-долу.

Ако се появят земни повреди в полевото обвивко или в цепта на возбудителя, цептата на реле се затваря чрез земен път и следователно вторично напрежение на външния трансформатор се появява в реле, което се активира.

Основният недостатък на тази система е, че винаги има вероятност за утечка на ток през кондензаторите към возбудителя и полевата цепт. Това може да причини дисбаланс в магнитното поле и следователно механични напрежения в подшипниците на машината.

Друг недостатък на тази схема е, че тъй като има различен източник на напрежение за управление на реле, защитата на ротора е неактивна, когато има прекъсване на доставката в AC цепта на схемата.

Метод на инжекция на DC за защита срещу земна повреда на ротора в алтернатора

Недостатъкът на утечка на ток при метода на инжекция на AC може да бъде елиминиран в метода на инжекция на DC. Тук, един край на реле, чувствително към DC напрежението, е свързан с положителния край на возбудителя, а другият край на реле е свързан с отрицателния край на външен DC източник. Външният DC източник се получава чрез външен трансформатор с мостов правоъгълник. Положителният край на мостовия правоъгълник е заземен.

От фигурата по-долу се вижда, че при появата на земна повреда в полевото обвивко или в цепта на возбудителя, положителният потенциал на външния DC източник се появява в края на реле, свързан с положителния край на возбудителя. По този начин изходното напрежение на правоъгълника се появява в реле и то се активира.

Заявление: Почитайте оригинала, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на правата на автора, моля се обратете за изтриване.