Jeneratörün hasar görmesine neden olabilecek birçok anormal durum vardır.Bu koşullardan bazıları jeneratördeki veya alt sistemlerinden birindeki bir arızanın sonucudur ve diğerleri güç sisteminin kendisinden kaynaklanır.Aşağıdaki tablo, meydana gelebilecek arıza türlerini ve ilgili koruma yöntemlerini özetlemektedir.
Stator Toprak Hataları
Stator sargısının en sık meydana gelen arızası, tek faz ile toprak arasındaki yalıtımın bozulmasıdır.Tespit edilmeyen bu arıza, jeneratör çekirdeğine hızla zarar verebilir.Hava soğutmalı makinelerde de yangın çıkması mümkündür.Stator diferansiyel elemanının bir toprak arızasını algılama yeteneği, mevcut toprak arıza akımının bir fonksiyonudur.Bu nedenle, stator için genellikle özel toprak arıza koruması gerekir.
Jeneratörler, güç sistemindeki tüm yüklerin kullandığı enerjiyi ve endüktif elemanları beslemek için gereken reaktif gücün çoğunu sağlar ve böylece sistem voltajını nominal değerlerde tutar.Güç sistemleri, enerji depolama için çok az kapasiteye sahiptir.Bu nedenle, kayıp üretim derhal yerine konmalı veya eşdeğer miktarda yük atılmalıdır.Jeneratör koruma sisteminin harici parazitler sırasında yüksek güvenlikli olması birincil derecede önemlidir.
Jeneratör, bir ana hareket ettirici, bir uyarıcı ve çeşitli yardımcı sistemleri içeren karmaşık bir sistemin bir bileşenidir.Bu nedenle, kısa devrelerin algılanmasına ek olarak, jeneratör koruma IED'sinin jeneratöre veya alt sistemlerinden birine zarar verebilecek bir dizi anormal durumu algılaması gerekir.Jeneratörler iki ana tipte sınıflandırılabilir: indüksiyon ve senkron.Asenkron makinelerin boyutları tipik olarak daha küçüktür, yüz kVA'ya kadar inebilir ve normalde ileri geri hareket eden bir motorla çalıştırılır.Senkron makinelerin boyutları birkaç yüz kVA ile 1200 MVA arasında değişmektedir.
Senkron jeneratörler, pistonlu motorlar, hidro türbinler, yanma türbinleri ve büyük buhar türbinleri dahil olmak üzere çeşitli ana hareket ettiriciler tarafından çalıştırılabilir.Türbin tipi, jeneratörün tasarımını etkiler ve bu nedenle koruma gerekliliklerini etkileyebilir.Jeneratör boyutu ve topraklama yöntemi de koruma gerekliliklerini etkiler.Küçük ve orta ölçekli makineler genellikle bir dağıtım ağına doğrudan bağlıdır (doğrudan bağlantılı).Bu konfigürasyonda, birkaç makine aynı veri yoluna bağlanabilir.Büyük makineler genellikle özel bir güç trafosu aracılığıyla iletim ağına (ünite bağlı) bağlanır.
Jeneratör terminallerindeki ikinci bir güç trafosu, ünite için yardımcı güç sağlar.Jeneratörler, geçici voltaj dalgalanmalarını kontrol etmek ve koruma fonksiyonlarının çalışmasını kolaylaştırmak için topraklanmıştır.Doğrudan bağlı jeneratörler genellikle toprak arıza akımını 200-400 amper ile sınırlayan düşük bir empedans üzerinden topraklanır.Birime bağlı makineler tipik olarak akımı 20 amperin altında sınırlayan yüksek bir empedansla topraklanır.
Doğrudan bağlı, düşük empedanslı topraklanmış makineler için akım bazlı algılama yöntemi kullanılır.Bu korumanın, dahili topraklama arızaları için hızlı ve hassas olması ve aynı zamanda harici bozulmalar sırasında güvenli olması gerekir.Bu, sınırlandırılmış bir toprak arıza elemanı veya nötr yönlü bir eleman kullanılarak elde edilebilir.G30 ve G60'ta uygulanan kısıtlı toprak arıza elemanı, önemli CT doygunluğuna sahip harici arızalar sırasında yüksek derecede güvenlik sağlayan simetrik bir bileşen sınırlama mekanizması kullanır.
Birime bağlı, yüksek empedanslı topraklanmış makinelerde, toprak arıza tespiti sağlamak için genellikle voltaj bazlı yöntemler kullanılır.Temel ve üçüncü harmonik gerilim elemanlarının bir kombinasyonu kullanılarak, stator sargısının %100'ü için toprak arıza kapsamı elde edilebilir.GE röleleri, üçüncü harmoniğin nötr ve terminal değerlerinin oranına yanıt veren üçüncü bir harmonik gerilim elemanı kullanır.Bu elemanın ayarlanması kolaydır ve normal çalışma sırasında üçüncü harmonik seviyelerindeki değişimlere duyarsızdır.
Stator Faz Hataları
Aynı yuvada aynı faza sahip bobinler bulunan makinelerde, sargı ucunda veya bir yuva içinde toprakla ilgili olmayan faz arızaları meydana gelebilir.Faz arızası, toprak arızasından daha az olası olsa da, bu arızadan kaynaklanan akım, topraklama empedansı ile sınırlı değildir.Bu nedenle, makineye verilen zararı sınırlamak için bu hataların hızlı bir şekilde tespit edilmesi kritik öneme sahiptir.Jeneratörde sistem XOR oranı özellikle yüksek olduğundan, stator diferansiyel elemanı, harici bir bozulma sırasında akımın DC bileşeni nedeniyle CT doyumuna özellikle duyarlıdır.G60 stator diferansiyel algoritması, akımın AC veya DC bileşenlerinden dolayı AT doygunluğundan şüphelenildiğinde yön kontrolü biçiminde ek güvenlik sağlar.
Gönderim zamanı: 30 Ocak 2023