Protecció contra errors a terra del rotor d'un alternador o generador

El rotor d'un alternador està enrotllat per l'enrotllament de camp. Qualsevol defecte a terra que s' produeixi en l'enrotllament de camp o al circuit de l'excitador no és un gran problema per a la màquina. Però si es produeix més d'un defecte a terra, hi pot haver una possibilitat de curtcircuït entre els punts defectuosos de l'enrotllament. Aquesta part del enrotllament curtcircuïtat pot causar un desequilibri del camp magnètic i, posteriorment, pot produir-se un danys mecànics en el rodamunt de la màquina degut a la rotació desequilibrada.

Per tant, sempre és essencial detectar el defecte a terra que s'ha produït en el circuit de l'enrotllament de camp del rotor i corregir-lo per a una operació normal de la màquina. Hi ha diversos mètodes disponibles per detectar el defecte a terra del rotor d'un alternador o generador. Però el principi bàsic de tots els mètodes és el mateix, i això és tancar un circuit de relé a través de la via del defecte a terra.

Hi ha principalment tres tipus d'esquemes de protecció contra defectes a terra del rotor utilitzats amb aquest propòsit.

1. Mètode del potenciómetre

2. Mètode d'injecció AC

3. Mètode d'injecció CC

Vegem els mètodes un per un.

Mètode del Potenciómetre de Protecció contra Defectes a Terra del Rotor en l'Alternador

L'esquema és molt simple. Aquí, un resistor d'un valor adequat es connecta a través de l'enrotllament de camp, així com a través de l'excitador. El resistor té un contacte central i es connecta a terra mitjançant un relé sensible a la tensió.

Com es veu en la figura següent, qualsevol defecte a terra en l'enrotllament de camp, així com en el circuit de l'excitador, tanca el circuit del relé a través de la via a terra. Alhora, la tensió apareix a través del relé degut a l'acció del potenciómetre del resistor.

Aquest mètode simple de protecció contra defectes a terra del rotor de l'alternador té un gran inconvenient. Aquesta disposició només pot detectar el defecte a terra que s'ha produït en qualsevol punt excepte el centre de l'enrotllament de camp.

També és clar a partir del circuit que, en cas de defecte a terra al centre del circuit de camp, no causarà cap tensió a través del relé. Això vol dir que el mètode simple del potenciómetre de protecció contra defectes a terra del rotor, és cec als defectes al centre de l'enrotllament de camp. Aquesta dificultat es pot minimitzar utilitzant un altre contacte en el resistor en algun lloc diferent del centre del resistor mitjançant un botó. Si aquest botó es pren, el contacte central es desplaça i la tensió apareixerà a través del relé fins i tot en cas de defecte a terra central en l'enrotllament de camp.

Mètode d'Injecció AC de Protecció contra Defectes a Terra del Rotor en l'Alternador

Aquí, un relé sensible a la tensió es connecta en qualsevol punt del circuit de camp i excitador. L'altra terminal del relé sensible a la tensió es connecta a terra mitjançant un condensador i la secundària d'un transformador auxiliar, com es mostra en la figura següent.

Aquí, si es produeix qualsevol defecte a terra en l'enrotllament de camp o en el circuit de l'excitador, el circuit del relé es tanca a través de la via a terra i, per tant, la tensió secundària del transformador auxiliar apareixerà a través del relé sensible a la tensió i el relé es posarà en funcionament.

El principal inconvenient d'aquest sistema és que sempre hi haurà una possibilitat de corrent de fuga a través dels condensadors cap a l'excitador i al circuit de camp. Això pot causar un desequilibri en el camp magnètic i, per tant, tensions mecàniques en els rodamunts de la màquina.

Un altre inconvenient d'aquest esquema és que, com que hi ha una font de tensió diferent per al funcionament del relé, la protecció del rotor queda inactiva quan hi ha un tall en el subministrament del circuit AC de l'esquema.

Mètode d'Injecció CC de Protecció contra Defectes a Terra del Rotor en l'Alternador

El inconvenient del corrent de fuga del mètode d'injecció AC es pot eliminar amb el Mètode d'Injecció CC. Aquí, una terminal del relé sensible a la tensió CC es connecta amb la terminal positiva de l'excitador i l'altra terminal del relé es connecta amb la terminal negativa d'una font externa de CC. La font externa de CC s'obté mitjançant un transformador auxiliar amb un rectificador de pont. Aquí, la terminal positiva del rectificador de pont es connecta a terra.

També es veu a partir de la figura següent que, en cas de qualsevol defecte a terra de camp o defecte a terra de l'excitador, el potencial positiu de la font externa de CC apareixerà a la terminal del relé que estava connectada a la terminal positiva de l'excitador. D'aquesta manera, la tensió de sortida del rectificador apareixerà a través del relé sensible a la tensió i, per tant, es posarà en funcionament.

Declaració: Respecteu l'original, els bons articles meriten ser compartits, si hi ha infracció contacteu per eliminar.