Защита от замыкания ротора на землю альтернатора или генератора
Ротор генератора намагничивается обмоткой возбуждения. Любое одиночное замыкание на землю в обмотке возбуждения или цепи возбуждения не представляет большой проблемы для машины. Однако, если происходит более одного замыкания на землю, может возникнуть короткое замыкание между поврежденными точками обмотки. Этот участок обмотки, находящийся под коротким замыканием, может вызвать несимметрию магнитного поля, что в свою очередь может привести к механическому повреждению подшипников машины из-за неуравновешенного вращения.
Поэтому всегда необходимо обнаруживать замыкания на землю, происходящие в цепи обмотки возбуждения ротора, и устранять их для нормальной работы машины. Существует множество методов обнаружения замыканий на землю ротора генератора. Однако основной принцип всех этих методов одинаков и заключается в замыкании реле через путь замыкания на землю.
В основном используются три типа схем защиты от замыканий на землю ротора, используемых для этой цели.
Метод потенциометра
Метод инжекции переменного тока
Метод инжекции постоянного тока
Рассмотрим эти методы по порядку.
Метод потенциометра защиты от замыканий на землю ротора генератора
Схема очень проста. Здесь, резистор подходящего значения подключается к обмотке возбуждения, а также к возбудителю. Резистор имеет центральный вывод, который подключен к земле через реле, чувствительное к напряжению.
Как видно на рисунке ниже, любое замыкание на землю в обмотке возбуждения или цепи возбудителя замыкает цепь реле через заземленный путь. В то же время напряжение появляется на реле из-за действия потенциометра резистора.
Этот простой метод защиты от замыканий на землю ротора генератора имеет значительный недостаток. Эта схема может обнаружить замыкание на землю, произошедшее в любой точке, кроме центра обмотки возбуждения.
Из схемы также ясно, что в случае замыкания на землю в центре цепи возбуждения никакого напряжения на реле не появится. Это означает, что простой метод потенциометра защиты от замыканий на землю ротора, слеп к замыканиям в центре обмотки возбуждения. Этот недостаток можно минимизировать, используя дополнительный вывод на резисторе, расположенный в другом месте, отличном от центра, через кнопку. Если нажать эту кнопку, центральный вывод сместится, и напряжение появится на реле даже в случае центрального замыкания на землю в обмотке возбуждения.
Метод инжекции переменного тока защиты от замыканий на землю ротора генератора
Здесь, одно реле, чувствительное к напряжению, подключено к любой точке цепи возбуждения и возбудителя. Другой контакт реле, чувствительного к напряжению, подключен к земле через конденсатор и вторичную обмотку вспомогательного трансформатора, как показано на рисунке ниже.
Если происходит замыкание на землю в обмотке возбуждения или цепи возбудителя, цепь реле замыкается через заземленный путь, и вторичное напряжение вспомогательного трансформатора появляется на реле, и реле срабатывает.
Основным недостатком этой системы является возможность утечки тока через конденсаторы в цепь возбудителя и обмотки возбуждения. Это может вызвать несимметрию магнитного поля и, следовательно, механические напряжения в подшипниках машины.
Другим недостатком этой схемы является то, что поскольку есть другой источник напряжения для работы реле, защита ротора не активна при отказе питания в цепи переменного тока схемы.
Метод инжекции постоянного тока защиты от замыканий на землю ротора генератора
Недостаток утечки тока в методе инжекции переменного тока можно устранить, используя метод инжекции постоянного тока. Здесь, один контакт реле, чувствительного к постоянному напряжению, подключен к положительному контакту возбудителя, а другой контакт реле подключен к отрицательному контакту внешнего источника постоянного тока. Внешний источник постоянного тока получается с помощью вспомогательного трансформатора с мостовым выпрямителем. Здесь положительный контакт мостового выпрямителя заземлен.
Как видно из рисунка ниже, при любом замыкании на землю в обмотке возбуждения или цепи возбудителя, положительный потенциал внешнего источника постоянного тока появится на контакте реле, который был подключен к положительному контакту возбудителя. Таким образом, выходное напряжение выпрямителя появляется на реле, и оно срабатывает.
Заявление: Уважайте оригинальные, хорошие статьи, стоит делиться, если есть нарушение авторских прав, обратитесь для удаления.
