एल्टरनेटर या जनरेटर का रोटर अर्थ फ़ॉल्ट संरक्षण
एक विक्रमी का रोटर फील्ड वाइंडिंग से लपेटा जाता है। फील्ड वाइंडिंग या एक्साइटर सर्किट पर कोई एकल ग्राउंड फ़ॉल्ट होने पर मशीन के लिए यह बड़ी समस्या नहीं होती है। लेकिन अगर एक से अधिक ग्राउंड फ़ॉल्ट होते हैं, तो वाइंडिंग पर दोषपूर्ण बिंदुओं के बीच शॉर्ट सर्किट होने की संभावना हो सकती है। यह शॉर्ट सर्किट होने वाला वाइंडिंग का हिस्सा असंतुलित चुंबकीय क्षेत्र का कारण बन सकता है और इसके परिणामस्वरूप मशीन के बेयरिंग में असंतुलित घूर्णन के कारण यांत्रिक नुकसान हो सकता है।
इसलिए रोटर फील्ड वाइंडिंग सर्किट पर होने वाले ग्राउंड फ़ॉल्ट का पता लगाना और उसे ठीक करना आवश्यक होता है ताकि मशीन का सामान्य संचालन हो सके। विक्रमी या जनरेटर के रोटर ग्राउंड फ़ॉल्ट का पता लगाने के लिए विभिन्न तरीके उपलब्ध हैं। लेकिन सभी तरीकों का मूल सिद्धांत एक ही है और वह है ग्राउंड फ़ॉल्ट पथ के माध्यम से रिले सर्किट को बंद करना।
इस उद्देश्य के लिए मुख्य रूप से तीन प्रकार की रोटर ग्राउंड फ़ॉल्ट सुरक्षा योजनाएं उपयोग की जाती हैं।
पोटेंशियोमीटर विधि
AC इंजेक्शन विधि
DC इंजेक्शन विधि
आइए इन विधियों को एक-एक करके चर्चा करें।
विक्रमी में रोटर ग्राउंड फ़ॉल्ट सुरक्षा की पोटेंशियोमीटर विधि
यह योजना बहुत सरल है। यहाँ, एक उपयुक्त मूल्य का रेझिस्टर फील्ड वाइंडिंग और एक्साइटर के साथ जोड़ा जाता है। रेझिस्टर को केंद्र से टैप किया जाता है और इसे एक वोल्टेज संवेदनशील रिले के माध्यम से ग्राउंड से जोड़ा जाता है।
नीचे दिए गए चित्र से स्पष्ट है कि फील्ड वाइंडिंग और एक्साइटर सर्किट में कोई भी ग्राउंड फ़ॉल्ट ग्राउंड पथ के माध्यम से रिले सर्किट को बंद कर देता है। इसी समय रेझिस्टर के पोटेंशियोमीटर कार्य के कारण रिले पर वोल्टेज दिखाई देता है।
यह सरल विधि विक्रमी की रोटर ग्राउंड फ़ॉल्ट सुरक्षा के लिए एक बड़ी दुर्बलता है। यह व्यवस्था केवल फील्ड वाइंडिंग के केंद्र के छोड़कर किसी भी बिंदु पर होने वाले ग्राउंड फ़ॉल्ट को संवेदन कर सकती है।
सर्किट से स्पष्ट है कि फील्ड सर्किट के केंद्र पर ग्राउंड फ़ॉल्ट होने पर रिले पर कोई वोल्टेज दिखाई नहीं देगा। इसका अर्थ है कि रोटर ग्राउंड फ़ॉल्ट सुरक्षा की सरल पोटेंशियोमीटर विधि, फील्ड वाइंडिंग के केंद्र पर होने वाले दोषों के लिए अंधी होती है। इस कठिनाई को रेझिस्टर के केंद्र से अलग किसी अन्य टैप के माध्यम से एक पुश बटन का उपयोग करके कम किया जा सकता है। यदि यह पुश बटन दबाया जाता है, तो केंद्र टैप बदल जाता है और फील्ड वाइंडिंग पर केंद्रीय आर्क फ़ॉल्ट होने की घटना में भी रिले पर वोल्टेज दिखाई देगा।
विक्रमी में रोटर ग्राउंड फ़ॉल्ट सुरक्षा की AC इंजेक्शन विधि
यहाँ, एक वोल्टेज संवेदनशील रिले फील्ड और एक्साइटर सर्किट के किसी बिंदु पर जोड़ा जाता है। वोल्टेज संवेदनशील रिले का दूसरा टर्मिनल एक कैपेसिटर और एक सहायक ट्रांसफार्मर के द्वितीयक के माध्यम से ग्राउंड से जोड़ा जाता है जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।
यहाँ, अगर फील्ड वाइंडिंग या एक्साइटर सर्किट में कोई ग्राउंड फ़ॉल्ट होता है, तो रिले सर्किट ग्राउंड पथ के माध्यम से बंद हो जाता है और इस प्रकार सहायक ट्रांसफार्मर का द्वितीयक वोल्टेज वोल्टेज संवेदनशील रिले पर दिखाई देता है और रिले संचालित हो जाता है।
इस प्रणाली की मुख्य दुर्बलता यह है कि कैपेसिटरों के माध्यम से एक्साइटर और फील्ड सर्किट में हमेशा रिसाव की धारा की संभावना रहती है। यह चुंबकीय क्षेत्र में असंतुलन पैदा कर सकता है और इस प्रकार मशीन के बेयरिंग में यांत्रिक तनाव हो सकता है।
इस योजना की एक और दुर्बलता यह है कि रिले के संचालन के लिए वोल्टेज का अलग स्रोत होता है, इसलिए यदि योजना के AC सर्किट में विद्युत सप्लाई की विफलता होती है, तो रोटर की सुरक्षा निष्क्रिय हो जाती है।
विक्रमी में रोटर ग्राउंड फ़ॉल्ट सुरक्षा की DC इंजेक्शन विधि
AC इंजेक्शन विधि की रिसाव धारा की दुर्बलता को DC इंजेक्शन विधि में दूर किया जा सकता है। यहाँ, DC वोल्टेज संवेदनशील रिले का एक टर्मिनल एक्साइटर के धनात्मक टर्मिनल से जोड़ा जाता है और रिले का दूसरा टर्मिनल बाहरी DC स्रोत के ऋणात्मक टर्मिनल से जोड़ा जाता है। बाहरी DC स्रोत एक सहायक ट्रांसफार्मर और ब्रिज रेक्टिफायर से प्राप्त किया जाता है। यहाँ ब्रिज रेक्टिफायर का धनात्मक टर्मिनल ग्राउंड किया जाता है।
नीचे दिए गए चित्र से स्पष्ट है कि फील्ड ग्राउंड फ़ॉल्ट या एक्साइटर ग्राउंड फ़ॉल्ट की घटना में, बाहरी DC स्रोत का धनात्मक पोटेंशियल रिले के टर्मिनल पर दिखाई देगा जो एक्साइटर के धनात्मक टर्मिनल से जुड़ा होता है। इस प्रकार रेक्टिफायर का आउटपुट वोल्टेज वोल्टेज रिले पर दिखाई देता है और इस प्रकार यह संचालित हो जाता है।
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