Protección contra fallos a tierra no rotor do alternador ou xerador

O rotor dun alternador está enroscado pola bobina de campo. Calquera fallo a terra que ocorra na bobina de campo ou no circuito do excitador non é un gran problema para a máquina. Pero se ocorren máis dun fallo a terra, pode haber unha posibilidade de curto circuito entre os puntos defectuosos da bobina. Esta parte da bobina curto-circuitada pode causar un desequilibrio no campo magnético e, posteriormente, pode ocorrer un dano mecánico nas rolos da máquina debido á rotación desequilibrada.

Por tanto, é sempre esencial detectar o fallo a terra ocorrido no circuito da bobina de campo do rotor e corrixilo para a operación normal da máquina. Existen varios métodos dispoñibles para detectar o fallo a terra do rotor dun alternador ou xerador. Pero o principio básico de todos os métodos é o mesmo, e consiste en pechar un circuito de rele a través do camiño do fallo a terra.

Hai principalmente tres tipos de protección contra fallos a terra do rotor utilizados para este propósito.

1. Método do potenciómetro

2. Método de inxectación AC

3. Método de inxectación DC

Vamos discutir os métodos un por un.

Método do Potenciómetro de Protección contra Fallos a Terra do Rotor no Alternador

O esquema é moi simple. Aquí, un resistor de valor adecuado está conectado a través da bobina de campo así como a través do excitador. O resistor está tocado centralmente e conectado ao chao a través dun rele sensible á tensión.

Como se ve na figura abaixo, calquera fallo a terra na bobina de campo así como no circuito do excitador pecha o circuito do rele a través do camiño terrestre. Ao mesmo tempo, a tensión aparece a través do rele debido á acción do potenciómetro do resistor.

Este método simple de protección contra fallos a terra do rotor do alternador ten un gran inconveniente. Este arranxo só pode detectar o fallo a terra ocorrido en calquera punto excepto no centro da bobina de campo.

Do circuito tamén é claro que no caso de un fallo a terra no centro do circuito de campo non causará que se aparezca ningunha tensión a través do rele. Isto significa que os métodos simples de protección contra fallos a terra do rotor, son cegos aos fallos no centro da bobina de campo. Esta dificultade pode minimizarse utilizando outro toque no resistor en algún lugar distinto do centro do resistor a través dun botón. Se se preme este botón, o toque central desprázase e a tensión aparecerá a través do rele incluso no caso de que ocorra un fallo de arco central na bobina de campo.

Método de Inxectación AC de Protección contra Fallos a Terra do Rotor no Alternador

Aquí, un rele sensible á tensión está conectado en calquera punto do circuito de campo e excitador. O outro terminal do rele sensible á tensión está conectado ao chao por un condensador e a secundaria dun transformador auxiliar, como se mostra na figura abaixo.

Aquí, se ocorre calquera fallo a terra na bobina de campo ou no circuito do excitador, o circuito do rele pechase a través do camiño terrestre e, polo tanto, a tensión secundaria do transformador auxiliar aparecerá a través do rele sensible á tensión e o rele actuará.

A principal desvantaxe deste sistema é que sempre haxa unha posibilidade de corrente de fuga a través dos condensadores ao excitador e ao circuito de campo. Isto pode causar un desequilibrio no campo magnético e, polo tanto, estreses mecánicos nas rolos da máquina.

Outra desvantaxe deste esquema é que, xa que hai unha fonte diferente de tensión para a operación do rele, a protección do rotor está inactiva cando hai un fallo de alimentación no circuito AC do esquema.

Método de Inxectación DC de Protección contra Fallos a Terra do Rotor no Alternador

O inconveniente da corrente de fuga do método de inxectación AC pode eliminarse no Método de Inxectación DC. Aquí, un terminal do rele sensible á tensión DC está conectado co terminal positivo do excitador e o outro terminal do rele está conectado co terminal negativo dunha fonte DC externa. A fonte DC externa obtense a través dun transformador auxiliar con rectificador de ponte. Aquí, o terminal positivo do rectificador de ponte está conectado ao chao.

Tambén se ve na figura abaixo que, no evento de calquera fallo a terra no campo ou no excitador, o potencial positivo da fonte DC externa aparecerá no terminal do rele que estaba conectado ao terminal positivo do excitador. De esta maneira, a tensión de saída do rectificador aparece a través do rele de tensión e, polo tanto, actúa.

Declaración: Respete el original, artículos buenos merecen ser compartidos, si hay infracción por favor contacte para eliminar.