حفاظ از خطا در زمین روتور ژنراتور یا مولد برق
روتور ژنراتور توسط پیچش میدانی سیم کشی شده است. هر گونه خطا در زمین‌گیری در پیچش میدانی یا مدار تحریک‌دهنده برای دستگاه مشکل بزرگی نیست. اما اگر بیش از یک خطا در زمین‌گیری رخ دهد، ممکن است بین نقاط خراب شده در پیچش مدار کوتاه شود. بخش کوتاه شده از پیچش ممکن است منجر به عدم تعادل میدان مغناطیسی شود و در نتیجه آسیب مکانیکی به لagers due to unbalanced rotation.
بنابراین همیشه ضروری است که خطای زمین‌گیری رخ داده در مدار پیچش میدانی روتر شناسایی شده و برای عملکرد عادی دستگاه اصلاح شود. روش‌های مختلفی برای تشخیص خطای زمین‌گیری روتر ژنراتور یا ژنراتور موجود است. اما اصل پایه‌ای تمام روش‌ها یکسان است و آن بستن مدار رله از طریق مسیر خطای زمین‌گیری است.
در این زمینه عموماً سه نوع از طرح حفاظت از خطا در زمین‌گیری روتر استفاده می‌شود.
روش پتانسیومتر
روش تزریق جریان متناوب
روش تزریق جریان مستقیم
بیایید روش‌ها را یک به یک بررسی کنیم.
روش پتانسیومتر برای حفاظت از خطا در زمین‌گیری روتر در ژنراتور
این طرح بسیار ساده است. در اینجا، یک مقاومت با مقدار مناسب به صورت موازی با پیچش میدانی و همچنین با تحریک‌دهنده متصل می‌شود. مقاومت در مرکز تپی شده و از طریق یک رله حساس به ولتاژ به زمین متصل می‌شود.
همانطور که در شکل زیر دیده می‌شود، هر گونه خطا در زمین‌گیری در پیچش میدانی یا مدار تحریک‌دهنده مدار رله را از طریق مسیر زمین‌گیری بسته می‌کند. در همان زمان، ولتاژ به دلیل عملکرد پتانسیومتر مقاومت در مقابل رله ظاهر می‌شود.
این روش ساده حفاظت از خطا در زمین‌گیری روتر ژنراتور یک معیب بزرگ دارد. این ترتیب فقط می‌تواند خطا در زمین‌گیری رخ داده در هر نقطه‌ای غیر از مرکز پیچش میدانی را تشخیص دهد.
از مدار نیز واضح است که در صورت خطا در زمین‌گیری در مرکز مدار میدانی، هیچ ولتاژی در مقابل رله ظاهر نخواهد شد. این بدان معناست که روش‌های ساده پتانسیومتر حفاظت از خطا در زمین‌گیری روتر، به خطاها در مرکز پیچش میدانی کور است. این مشکل با استفاده از یک تپی دیگر روی مقاومت در جای دیگری از مرکز مقاومت از طریق یک دکمه فشاری کاهش یافته می‌شود. اگر این دکمه فشاری فشرده شود، تپی مرکزی جابجا می‌شود و ولتاژ حتی در صورت رخ دادن خطا در مرکز پیچش میدانی در مقابل رله ظاهر می‌شود.
روش تزریق جریان متناوب برای حفاظت از خطا در زمین‌گیری روتر در ژنراتور
در اینجا، یک رله حساس به ولتاژ در هر نقطه‌ای از مدار میدانی و تحریک‌دهنده متصل می‌شود. دیگر طرف رله حساس به ولتاژ از طریق یک خازن و ثانویه یک ترانسفورماتور کمکی به زمین متصل می‌شود، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است.
در اینجا، اگر هر گونه خطا در زمین‌گیری در پیچش میدانی یا در مدار تحریک‌دهنده رخ دهد، مدار رله از طریق مسیر زمین‌گیری بسته می‌شود و بنابراین ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور کمکی در مقابل رله حساس به ولتاژ ظاهر می‌شود و رله عمل می‌کند.
معیب اصلی این سیستم این است که همیشه احتمال وجود جریان تسربی از طریق خازن‌ها به مدار تحریک‌دهنده و میدانی وجود دارد. این می‌تواند منجر به عدم تعادل میدان مغناطیسی و در نتیجه تنش‌های مکانیکی در لولاها شود.
معیب دیگر این طرح این است که چون منبع ولتاژ مختلفی برای عملکرد رله وجود دارد، بنابراین حفاظت از روتر در صورت خرابی تامین الکتریسیته در مدار جریان متناوب طرح غیرفعال می‌شود.
روش تزریق جریان مستقیم برای حفاظت از خطا در زمین‌گیری روتر در ژنراتور
معیب جریان تسربی در روش تزریق جریان متناوب می‌تواند در روش تزریق جریان مستقیم حذف شود. در اینجا، یک طرف رله حساس به ولتاژ مستقیم با قطب مثبت تحریک‌دهنده و طرف دیگر رله با قطب منفی یک منبع DC خارجی متصل می‌شود. منبع DC خارجی از طریق یک ترانسفورماتور کمکی با یک ریکتیفایر پلی بدست می‌آید. در اینجا قطب مثبت ریکتیفایر پلی به زمین متصل می‌شود.
همچنین از شکل زیر مشخص است که در زمان رخ دادن هر گونه خطا در زمین‌گیری میدانی یا تحریک‌دهنده، پتانسیل مثبت منبع DC خارجی به طرف رله که به قطب مثبت تحریک‌دهنده متصل شده است ظاهر می‌شود. به این ترتیب ولتاژ خروجی ریکتیفایر در مقابل رله ولتاژ ظاهر می‌شود و بنابراین رله عمل می‌کند.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
