Rotor jordfelsskydd för alternator eller generator

Rotor i en alternator är virad med fältvirke. Ett enda jordfel som uppstår i fältvirket eller i upphetsarkretsen är inte ett stort problem för maskinen. Men om mer än ett jordfel inträffar, finns det en risk för kortslutning mellan de felaktiga punkterna i virket. Det kortslutna delen av virket kan orsaka ojämn magnetfält och därefter kan mekaniska skador uppstå i maskinens lager på grund av ojämn rotation.

Därför är det alltid nödvändigt att upptäcka jordfelen som inträffar i rotorfältvirkkretsen och rätta till dem för maskinens normala drift. Det finns olika metoder tillgängliga för att upptäcka rotorjordfel i alternatorer eller generatorer. Men grundprincipen för alla metoder är densamma, och den består i att stänga en reläkrets genom jordfelvägen.

Det finns huvudsakligen tre typer av rotorjordfelsskydd som används för detta ändamål.

1. Potentiometermetod

2. AC-injektionsmetod

3. DC-injektionsmetod

Låt oss diskutera metoderna en efter en.

Potentiometermetod för rotorjordfelsskydd i alternator

Schemat är mycket enkelt. Här är en resistor av lämplig värde ansluten över fältvirket såväl som över upphetaren. Resistorn är centralt kopplad och ansluten till marken via en spänningskänslig relä.

Som syns i figuren nedan, stänger något jordfel i fältvirket såväl som i upphetarkretsen reläkretsen genom jordad väg. Samtidigt visas spänningen över reläet på grund av potentiometer-verkan av resistorn.

Denna enkla metod för rotorjordfelsskydd i alternator har en stor nackdel. Denna anordning kan bara upptäcka jordfel som inträffar vid någon punkt utom mitten av fältvirket.

Det är också klart från kretsen att i fallet med jordfel i mitten av fältkretsen kommer ingen spänning att dyka upp över reläet. Det betyder att den enkla potentiometermetoden för rotorjordfelsskydd, är blind för fel i mitten av fältvirket. Denna svårighet kan minskas genom att använda en annan koppling på resistorn någon annanstans än i mitten av resistorn via en tryckknapp. Om denna tryckknapp trycks in, flyttas mittenkopplingen och spänningen kommer att dyka upp över reläet även vid central bågefel i fältvirket.

AC-injektionsmetod för rotorjordfelsskydd i alternator

Här är en spänningskänslig relä ansluten vid någon punkt i fältet och upphetarkretsen. Den andra terminalen av spänningskänsliga reläet är ansluten till marken via en kondensator och sekundär del av en hjälp-transformator som visas i figuren nedan.

Här, om något jordfel inträffar i fältvirket eller i upphetarkretsen, stängs reläkretsen via jordad väg och därför kommer sekundärspänningen från hjälp-transformatorn att dyka upp över spänningskänsliga reläet och reläet kommer att aktiveras.

Det huvudsakliga nackdela med detta system är att det alltid finns en risk för läckageström genom kondensatorerna till upphetaren och fältkretsen. Detta kan orsaka obalans i magnetfält och därmed mekaniska spänningar i maskinens lager.

En annan nackdel med detta schema är att eftersom det finns en annan ström för reläets drift, så är skyddet av roten inaktivt när det finns ett elavbrott i AC-kretsen i schemat.

DC-injektionsmetod för rotorjordfelsskydd i alternator

Nackdelen med läckageström i AC-injektionsmetoden kan elimineras i DC-injektionsmetoden. Här är en terminal av en DC-spänningskänslig relä ansluten till den positiva terminalen av upphetaren och en annan terminal av reläet är ansluten till den negativa terminalen av en extern DC-källa. Den externa DC-källan erhålls genom en hjälp-transformator med brorektifierare. Här är den positiva terminalen av brorektifieraren jordad.

Det ses också från figuren nedan att vid händelse av något fältjordfel eller upphetarjordfel, kommer den positiva potentialen av den externa DC-källan att dyka upp på terminalen av reläet som var ansluten till den positiva terminalen av upphetaren. På detta sätt dyker rektifierarens utgångsspänning upp över spänningsreläet och därför aktiveras den.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.