On palju ebatavalisi tingimusi, mis võivad generaatorit kahjustada.Mõned neist tingimustest tulenevad rikkest generaatoris või mõnes selle alamsüsteemis, teised aga elektrisüsteemist endast.Järgmises tabelis on kokku võetud võimalikud rikete tüübid ja nendega seotud kaitsemeetodid.
Staatori maandusrikked
Staatorimähise kõige sagedamini esinev rike on ühe faasi ja maanduse vahelise isolatsiooni purunemine.Avastamata võib see rike generaatori südamikku kiiresti kahjustada.Tulekahju on võimalik ka õhkjahutusega masinatel.Staatori diferentsiaalelemendi võime maandusriket tuvastada sõltub olemasolevast maandusrike voolust.Seetõttu on staatori jaoks tavaliselt vaja spetsiaalset maandusvea kaitset.
Generaatorid annavad energiat, mida kasutavad kõik toitesüsteemi koormused, ja suure osa reaktiivvõimsusest, mis on vajalik induktiivelementide varustamiseks, säilitades seeläbi süsteemi pinge nimiväärtustel.Elektrisüsteemidel on energia salvestamiseks vähe võimsust.Seetõttu tuleb kaotatud generatsioon viivitamatult asendada või samaväärne koormus maha kanda.Esmatähtis on, et generaatori kaitsesüsteem oleks väliste häirete ajal väga turvaline.
Generaator on üks kompleksse süsteemi komponent, mis sisaldab peamootorit, ergutit ja erinevaid abisüsteeme.Lisaks lühiste tuvastamisele on seetõttu vajalik generaatori kaitse IED tuvastada rida ebatavalisi tingimusi, mis võivad generaatorit või mõnda selle alamsüsteemi kahjustada.Generaatorid võib jagada kahte põhitüüpi: induktsioon- ja sünkroongeneraatorid.Induktsioonmasinad on tavaliselt väiksema suurusega, ulatudes kuni saja kVA-ni, ja neid juhitakse tavaliselt kolbmootoriga.Sünkroonmasinad ulatuvad mitmesajast kVA-st kuni 1200 MVA-ni.
Sünkroongeneraatoreid võivad juhtida mitmesugused mootorid, sealhulgas kolbmootorid, hüdroturbiinid, põletusturbiinid ja suured auruturbiinid.Turbiini tüüp mõjutab generaatori konstruktsiooni ja võib seetõttu mõjutada kaitsenõudeid.Generaatori suurus ja maandusmeetod mõjutavad ka selle kaitsenõudeid.Väikesed ja keskmise suurusega masinad on sageli otse ühendatud jaotusvõrguga (otseühendusega).Selles konfiguratsioonis saab samasse siini ühendada mitu masinat.Suured masinad ühendatakse tavaliselt spetsiaalse jõutrafo kaudu ülekandevõrku (üksus on ühendatud).
Teine toitetrafo generaatori klemmidel annab seadmele lisatoite.Generaatorid on maandatud, et vältida kahjustavaid pingesiirdeid ja hõlbustada kaitsefunktsioonide toimimist.Otseühendusega generaatorid on sageli maandatud madala impedantsi kaudu, mis piirab maandusrike voolu 200-400 ampriga.Seadmega ühendatud masinad on tavaliselt maandatud suure takistusega, mis piirab voolu alla 20 amprit.
Otseühendusega madala takistusega maandatud masinate puhul kasutatakse voolupõhist tuvastamismeetodit.See kaitse peab olema kiire ja tundlik sisemiste maandusvigade suhtes, kuid samal ajal turvaline väliste häirete korral.Seda saab saavutada piiratud maandusrike elemendi või neutraalse suunaelemendi abil.Mudelites G30 ja G60 rakendatud piiratud maandusvea element kasutab sümmeetrilist komponentide piiramise mehhanismi, mis tagab suure turvalisuse väliste rikete korral, millel on märkimisväärne CT küllastus.
Seadmega ühendatud suure takistusega maandatud masinate puhul kasutatakse maandusrike tuvastamiseks sageli pingepõhiseid meetodeid.Põhi- ja kolmanda harmoonilise pinge elementide kombinatsiooni abil on võimalik saavutada staatori mähise 100% maandusviga katvus.GE releed kasutavad kolmandat harmoonilist pingeelementi, mis reageerib kolmanda harmoonilise nulli ja klemmi väärtuste suhtele.Seda elementi on lihtne seadistada ja see ei ole tundlik kolmandate harmooniliste tasemete muutuste suhtes tavatöös.
Staatori faasi rikked
Maanduseta faasirikked võivad ilmneda mähise otsas või sisselülitatud pilus masinatel, millel on samas pilus sama faasi mähised.Kuigi faasirike on vähem tõenäoline kui maandusrike, ei piira sellest tõrkest tulenevat voolu maandustakistus.Seetõttu on ülioluline, et need vead tuvastataks kiiresti, et piirata masina kahjustamist.Kuna süsteemi XOR suhe on generaatoris eriti kõrge, on staatori diferentsiaalelement eriti vastuvõtlik CT küllastumisele voolu alaliskomponendi tõttu välise häire ajal.Staatori diferentsiaalalgoritm G60 lisab täiendavat turvalisust suunakontrolli vormingus, kui kahtlustatakse CT küllastumist voolu vahelduv- või alalisvoolu komponentide tõttu.
Postitusaeg: 30. jaanuar 2023