حفاظت و رلهدسته‌بندی نشده

حفاظت ارت فالت روتور ژنراتور Rotor Earth Fault Protection of Alternator or Generator

حفاظت ارت فالت روتور ژنراتور Rotor Earth Fault Protection of Alternator or Generator

روتور یک ژنراتور توسط سیم پیچ میدان ، سیم پیچی می شود. هر گونه خطای زمین  حفاظت ارت فالت که در سیم پیچ میدان یا در مدار تحریک اتفاق می افتد ، مشکل بزرگی برای دستگاه نیست. اما اگر بیش از یک خطای زمین رخ دهد ، ممکن است احتمال اتصال کوتاه بین نقاط معیوب در سیم پیچ وجود داشته باشد. این اتصال کوتاه سیم پیچ ممکن است باعث عدم تعادل میدان مغناطیسی شود و متعاقباً ممکن است به دلیل چرخش نامتعادل ، آسیب مکانیکی در یاتاقان دستگاه ایجاد شود.

از این رو همیشه تشخیص خطای ارت فالت در مدار سیم پیچ میدان روتور و اصلاح آن برای عملکرد عادی دستگاه ضروری است. روشهای مختلفی برای تشخیص خطای زمین روتور مولد یا ژنراتور در دسترس است. اما اصول اساسی همه روشها یکسان است و آن بستن مدار رله از طریق مسیر خطای زمین است.

به طور عمده سه نوع طرح حفاظتی خطای زمین روتور وجود دارد که برای این منظور استفاده می شود.

  1. روش پتانسیومتر
  2. روش تزریق AC
  3. روش تزریق DC

بگذارید روشها را یکی یکی توضیح دهیم.

روش حفاظت پتانسیومتر خطای زمین روتور در ژنراتور

این طرح بسیار ساده است. در اینجا ، یک مقاومت با مقدار مناسب در سراسر سیم پیچ میدان و همچنین تحریک متصل شده است. مقاومت از طریق یک رله حساس به ولتاژ به طور مرکزی وصل شده و به زمین وصل می شود.حفاظت ارت فالت

همانطور که در شکل زیر مشاهده می شود ، هر گونه خطای زمین در سیم پیچ میدان و همچنین مدار تحریک ، رله را از طریق مسیر زمین می بندد. در همین زمان به دلیل عملکرد پتانسیومتر مقاومت ، ولتاژ در سراسر رله ظاهر می شود.

روش پتانسیومتر
روش پتانسیومتر
روش پتانسیومتر

این روش ساده برای حفاظت در برابر خطای زمین روتور دارای یک نقطه ضعف بزرگ است. این ترتیب فقط می تواند خطای زمینی که در هر نقطه به جز مرکز سیم پیچ میدان رخ داده است را حس کند.

از مدار همچنین مشخص است که در صورت وجود خطای زمین در مرکز مدار میدان ، هیچ ولتاژی در رله ظاهر نمی شود. این بدان معناست که روش ساده پتانسیومتر برای حفاظت در برابر خطای زمین روتور ، قابلیت تشخیص خطا در مرکز سیم پیچ میدان را دارا  نیست.

با استفاده از یک ولوم دیگر روی مقاومت در جایی دیگر از مرکز مقاومت از طریق شستی می توان این مشکل را به حداقل رساند.

در صورت فشردن این شستی ، ولوم مرکز تغییر می کند و حتی در صورت بروز خطای قوس مرکزی در سیم پیچ میدان ، ولتاژ در سراسر رله ظاهر می شود.

روش تزریق AC  جهت حفاظت خطای زمین روتور در ژنراتور

در اینجا ، یک رله حساس به ولتاژ در هر نقطه از میدان و مدار تحریک متصل است. ترمینال دیگر رله حساس به ولتاژ توسط یک خازن و ثانویه یک ترانسفورماتور کمکی همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است به زمین وصل می شود.

روش تزریق AC
روش تزریق AC

 روش تزریق ac

در اینجا ، در صورت بروز هرگونه خطای زمین در سیم پیچ میدان یا مدار تحریک ، مدار رله از طریق مسیر زمین بسته می شود و از این رو ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور کمکی در سراسر رله حساس به ولتاژ ظاهر می شود و رله کار می کند.

نقطه ضعف اصلی این سیستم این است که همیشه احتمال جریان نشتی از طریق خازن ها به مدار تحریک و مدار میدان وجود دارد. این ممکن است باعث عدم تعادل در میدان مغناطیسی و در نتیجه فشارهای مکانیکی در یاتاقان های دستگاه شود.

نقطه ضعف دیگر این طرح این است که از آنجا که منبع ولتاژ متفاوتی برای عملکرد رله وجود دارد ، بنابراین در صورت عدم تأمین منبع تغذیه در مدار AC ، طرح حفاظت ارت فالت از روتور غیرفعال است.

روش تزریق AC2
روش تزریق AC2

 روش تزریق ac

روش تزریق DC حفاظت خطای زمین روتور در ژنراتور

اشکال در جریان نشتی روش تزریق AC با روش تزریق DC قابل حذف است. در اینجا ، یک ترمینال رله حساس به ولتاژ DC با ترمینال مثبت تحریک و یک ترمینال دیگر رله به ترمینال منفی یک منبع DC خارجی وصل شده است. منبع DC خارجی توسط یک ترانسفورماتور کمکی با یکسو کننده پل بدست می آید. در اینجا ترمینال مثبت یکسو کننده پل زمین است.

حفاظت از روتور ژنراتور
حفاظت از روتور ژنراتور

حفاظت از روتور ژنراتور

همچنین از شکل زیر مشاهده می شود که در صورت بروز هرگونه خطای زمین میدان یا خطای زمین تحریک شده ، پتانسیل مثبت منبع خارجی DC به ترمینال رله ای که به ترمینال مثبت تحریک متصل شده است ، ظاهر می شود. در این روش ولتاژ خروجی یکسو کننده در رله ولتاژ ظاهر می شود و از این رو کار می کند.

مقالات مرتبط :

حفاظت  از دست دادن تحریک یا میدان آلترناتور یا ژنراتور(Loss of Field or Excitation Protection)

لینک زبان اصلی مقاله :

Rotor Earth Fault Protection of Alternator or Generator

محسن ترابی

مهندس برق قدرت، فوق لیسانس برق قدرت از دانشگاه سراسری یزد، موسس ماه صنعت، متخصص در ژنراتور، دیزل، طراحی و ساخت موتورهای الکتریکی، سنکرون و سیستم های حفاظت الکتریکی به خصوص حفاظت ژنراتور. دارای گواهی ثبت اختراع ساخت موتور PMSM‌ معکوس گرد. هدف از ایجاد این وبسایت و مقالات آن آموزش در راستای توسعه ی صنعت برق کشور عزیزمان ایران می باشد و سعی می کنم مقالات کاربردی در راستای این هدف در وبسایت انتشار بدهم

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن