Генераторға зақым келтіруі мүмкін көптеген қалыптан тыс жағдайлар бар.Бұл жағдайлардың кейбіреулері генератордағы немесе оның ішкі жүйелерінің біріндегі ақаулықтың нәтижесі, ал басқалары қуат жүйесінің өзінен туындайды.Төмендегі кестеде орын алуы мүмкін ақаулардың түрлері мен байланысты қорғау әдістері жинақталған.
Статордың жерге тұйықталуы
Статор орамасының жиі кездесетін ақауы бір фаза мен жер арасындағы оқшаулаудың бұзылуы болып табылады.Анықталмаған бұл ақау генератордың өзегін тез зақымдауы мүмкін.Ауамен салқындатылған машиналарда да өрт шығуы мүмкін.Статордың дифференциалдық элементінің жерге тұйықталуын анықтау мүмкіндігі бар жерге тұйықталу тоғының функциясы болып табылады.Осылайша, әдетте статор үшін арнайы жерге тұйықталу қорғанысы қажет.
Генераторлар энергия жүйесіндегі барлық жүктемелер пайдаланатын энергияны және индуктивті элементтерді қамтамасыз ету үшін қажетті реактивті қуаттың көп бөлігін қамтамасыз етеді, осылайша жүйе кернеуін номиналды мәндерде сақтайды.Энергия жүйелерінің энергияны сақтауға арналған сыйымдылығы аз.Осылайша, жоғалған генерация дереу ауыстырылуы керек немесе жүктің баламалы көлемін төгу керек.Генераторды қорғау жүйесінің сыртқы кедергілер кезінде жоғары қауіпсіз болуы бірінші кезекте маңызды болып табылады.
Генератор күрделі жүйенің құрамдас бөлігі болып табылады, ол негізгі қозғағышты, қоздырғышты және әртүрлі қосалқы жүйелерді қамтиды.Қысқа тұйықталуларды анықтаудан басқа, генераторды қорғау IED генераторды немесе оның ішкі жүйелерін зақымдауы мүмкін бірқатар қалыптан тыс жағдайларды анықтау үшін қажет.Генераторларды екі негізгі түрге жіктеуге болады: индукциялық және синхронды.Асинхронды машиналар әдетте кішірек, жүз кВА-ға дейін жетеді және әдетте поршеньді қозғалтқыштан басқарылады.Синхронды машиналар өлшемдері бірнеше жүз кВА-дан 1200 МВА-ға дейін ауытқиды.
Синхронды генераторлар поршеньді қозғалтқыштарды, гидротурбиналарды, жану турбиналарын және үлкен бу турбиналарын қоса алғанда, әртүрлі негізгі қозғалтқыштармен басқарылуы мүмкін.Турбинаның түрі генератордың дизайнына әсер етеді, сондықтан қорғаныс талаптарына әсер етуі мүмкін.Генератордың өлшемі және оны жерге қосу әдісі де оның қорғаныс талаптарына әсер етеді.Шағын және орта өлшемді машиналар көбінесе тарату желісіне тікелей қосылады (тікелей қосылған).Бұл конфигурацияда бір автобусқа бірнеше машинаны қосуға болады.Үлкен машиналар әдетте арнаулы қуат трансформаторы арқылы тарату желісіне қосылады (қосылған блок).
Генератор терминалдарындағы екінші қуат трансформаторы құрылғыны қосымша қуатпен қамтамасыз етеді.Өтпелі кернеудің зақымдануын бақылау және қорғаныс функцияларының жұмысын жеңілдету үшін генераторлар жерге тұйықталған.Тікелей қосылған генераторлар жерге тұйықталу тогын 200-400 ампермен шектейтін төмен кедергі арқылы жиі жерге қосылады.Қондырғыға қосылған машиналар әдетте токты 20 амперден аз шектейтін жоғары кедергі арқылы жерге тұйықталған.
Тікелей қосылған, төмен кедергісі жерге тұйықталған машиналар үшін ток негізіндегі анықтау әдісі қолданылады.Бұл қорғаныс ішкі жерге тұйықталу кезінде жылдам және сезімтал болуы керек, сонымен бірге сыртқы кедергілер кезінде қауіпсіз болуы керек.Бұған шектелген жерге тұйықталу элементі немесе бейтарап бағыттаушы элемент арқылы қол жеткізуге болады.G30 және G60 құрылғыларында енгізілген шектелген жерге тұйықталу элементі КТ айтарлықтай қанықтығы бар сыртқы ақаулар кезінде қауіпсіздіктің жоғары дәрежесін қамтамасыз ететін симметриялы құрамдас шектеу механизмін пайдаланады.
Қондырғы қосылған, жоғары кедергісі жерге тұйықталған машиналар үшін жерге тұйықталуды анықтау үшін жиі кернеуге негізделген әдістер қолданылады.Негізгі және үшінші гармоникалық кернеу элементтерінің комбинациясын қолдана отырып, статор орамасының 100% жерге тұйықталуды жабуға болады.GE релелері үшінші гармониканың бейтарап және терминал мәндерінің қатынасына жауап беретін үшінші гармоникалық кернеу элементін пайдаланады.Бұл элементті орнату оңай және қалыпты жұмыс кезінде үшінші гармоникалық деңгейлердегі өзгерістерге сезімтал емес.
Статор фазасының ақаулары
Жерге қатысы жоқ фазалық ақаулар бір ойықтағы бірдей фазаның катушкалары бар машиналарда орамның соңында немесе саңылау ішінде болуы мүмкін.Фазалық ақау жерге тұйықталудан азырақ болса да, осы ақаулықтан туындайтын ток жерге тұйықтау кедергісімен шектелмейді.Сондықтан машинаның зақымдалуын шектеу үшін бұл ақауларды жылдам анықтау өте маңызды.Жүйенің XOR коэффициенті генераторда ерекше жоғары болғандықтан, статордың дифференциалдық элементі сыртқы кедергі кезінде токтың тұрақты құрамдас бөлігінің салдарынан КТ қанығуына ерекше сезімтал.G60 статорының дифференциалды алгоритмі токтың айнымалы немесе тұрақты құрамдас бөліктеріне байланысты КТ қанықтылығына күдіктенген кезде бағытталған тексеру пішімінде қосымша қауіпсіздікті қосады.
Жіберу уақыты: 30 қаңтар-2023 ж