Fuori fase nel circuit breaker del generatore (GCB)

Una condizione fuori fase si verifica quando l'operazione di chiusura dell'interruttore del generatore (GCB) viene eseguita proprio nel momento in cui c'è una mancanza di sincronismo tra i fasori di tensione del generatore su un lato del GCB e quelli della rete esterna sull'altro lato. Un altro scenario comune è quando un generatore funziona in uno stato fuori fase a causa dell'instabilità del sistema, rendendo necessario il trip del GCB.

La gravità di tale interruzione è direttamente correlata all'angolo fuori fase δ. Poiché il generatore affronta rischi significativi quando δ supera 90°, i relè di protezione sono tipicamente configurati per il trip intorno a δ = 90°. I valori standardizzati della tensione di recupero transitoria fuori fase (TRV) sono stabiliti in base a un angolo fuori fase di 90° alla tensione nominale. È importante notare che per unità di generazione più piccole possono ancora verificarsi angoli fuori fase maggiori.

Quando l'angolo fuori fase δ raggiunge 90°, la corrente è approssimativamente il 50% della corrente di guasto fornita dal sistema. Sul lato della tensione, il GCB è sottoposto a una TRV con un tasso di aumento della tensione di recupero (RRRV) simile a quello in un guasto di origine del sistema, ma il suo valore massimo è quasi il doppio. La corrente fuori fase specificata nello standard è effettivamente impostata al 50% della corrente di guasto di origine del sistema.

Il grafico illustra le forme d'onda TRV standardizzate per vari guasti del generatore, confrontate con la TRV di un guasto al 100% per un GCB da 24 kV, fornendo un chiaro confronto visivo delle caratteristiche elettriche in diverse condizioni di guasto.