حفاظت از دست‌دادن میدان ژنراتور

حفاظت از دست‌دادن میدان ژنراتور

ادامه‌ی مطلب حفاظت ژنراتور حفاظت ژنراتور

بخش ۴- حفاظت از‌دست‌دادن میدان ژنراتور (Loss-of-Field Protection)

از دست‌دادن تحرک می‌تواند تا حدی در خود سیستم تحریک با نظارت بر از دست‌دادن ولتاژ یا جریان میدان تشخیص داده‌شود. برای ژنراتورهایی که با یک سیستم قدرت موازی شده‌اند ، روش ترجیح داده‌شده برای نظارت بر از دست‌دادن میدان در ترمینال‌های ژنراتور است. هنگامی که یک ژنراتور قدرت توان میدان تحریک را از دست می‌دهد، در سیستم به عنوان یک بار القایی به نظر می‌رسد، و دستگاه شروع به جذب مقدار زیادی توان راکتیو می‌کند. از دست دادن میدان را می‌توان با اندازه‌گیری جریان توان راکتیو (40Q) یا امپدانس ظاهری (40Z) در ترمینال‌های ژنراتور تشخیص داد.

نمودار قدرت (صفحه P-Q) شکل 21 ویژگی‌های (رله 40Q) Basler BE1-11g و ویژگی BE1-40Q را با یک تنظیم موردی ، یک نمونه منحنی توانایی حرارتی و نمونه‌ای از مسیر از دست‌دادن تحریک را نشان‌می‌دهد. ربع اول این نمودار برای کارکرد ضریب توان پس فاز (ژنراتور توان راکتیو تامین می‌کند) استفاده‌می‌شود. مسیر در نقطه A شروع‌می‌شود و به سمت منطقه ضریب توان پیشفاز (ربع چهارم) حرکت‌می‌کند و می تواند به آسانی از توان حرارتی واحد فراتر رود. به دلیل دیگر شرایط گذرا، تاخیر در تریپ در حدود 0.2-0.3 ثانیه توصیه‌می‌شود تا از عملکرد ناخواسته این رله جلوگیری شود. دومین زون یا منطقه با یک تریپ سرعت بالا ممکن‌است برای شرایط شدید زیر تحریک افزوده شود.

شکل‌21:

برای از‌دست‌دادن میدان، مسیر توان از نقطهA به سمت ربع چهارم حرکت‌می‌کند.

هنگامی که رله عمل‌کننده بر اساس امپدانس ، مانند رله 40Z  در BE1-11g، برای شناسایی از دست دادن تحریک استفاده‌می‌شود، منطقه تریپ به طور معمول یک دایره Mho که مرکز آن در حدود محور X است، که از محور R با X’d / 2 فاصله دارد و لبه پایین تر از محور R به مقدار 1.1 • Xd فاصله دارد. دو منطقه استفاده می‌شود: یک منطقه با سرعت بالا و منطقه با تاخیر زمانی.

شکل 22:

از‌دست‌دادن تحرک با استفاده‌از رله امپدانس.

با از‌دست‌دادن‌کامل تحریک، واحد در نهایت به عنوان یک ژنراتور القایی با لغزش مثبت کار می‌کند. از آنجائیکه واحد در حال کار بالای سرعت سنکرون می‌باشد، جریان‌های بیش از حدی می‌توانند در روتور جریان یابد و در نتیجه باعث گرمای شدیدی که در اجزای روترو می‌شود. این گرما توسط رله حرارتی 49، که برای تشخیص اضافه بارهای استاتور استفاده‌می‌شود، نمی تواند تشخیص داده‌شود.

قابلیت حرارتی روتور همچنین می‌تواند با کاهش جزئی در تحریک به دلیل یک خطای اپراتور یا خطا در تنظیم‌کننده ولتاژ تجاوز شود. اگر یک واحد در ابتدا توان راکتیو تولید کند و سپس پس از از‌دست‌دادن تحریک توان راکتیو را جذب کند، نوسانات و شناور بودن توان راکتیو می‌تواند ولتاژ را به طور قابل توجهی کاهش دهد. علاوه بر این، ولتاژ نوسان‌می‌کند و بارهای حساس را تحت تاثیر قرار‌می‌دهد. اگر این واحد نسبت به منابع توان راکتیو خارجی بزرگ باشد، می‌تواند منجر به بی ثباتی سیستم شود.