Maraming abnormal na kondisyon na maaaring magresulta sa pagkasira ng generator.Ang ilan sa mga kundisyong ito ay resulta ng pagkabigo sa loob ng generator o isa sa mga subsystem nito at ang iba ay nagmula sa mismong power system.Ang sumusunod na talahanayan ay nagbubuod sa mga uri ng mga pagkabigo na maaaring mangyari at ang mga nauugnay na paraan ng proteksyon.
Stator Ground Faults
Ang pinakakaraniwang nagaganap na kabiguan ng paikot-ikot na stator ay ang pagkasira ng pagkakabukod sa pagitan ng isang yugto at lupa.Hindi natukoy, ang fault na ito ay maaaring mabilis na makapinsala sa generator core.Posible rin ang sunog sa mga air-cooled na makina.Ang kakayahan ng elemento ng pagkakaiba ng stator na makita ang isang ground fault ay isang function ng magagamit na ground fault current.Dahil dito, ang dedikadong proteksyon sa ground fault ay karaniwang kinakailangan para sa stator.
Ang mga generator ay nagbibigay ng enerhiya na ginagamit ng lahat ng mga load sa power system at karamihan sa reaktibong kapangyarihan na kailangan para matustusan ang mga elemento ng inductive sa gayon ay pinapanatili ang boltahe ng system sa mga nominal na halaga.Ang mga sistema ng kuryente ay may maliit na kapasidad para sa pag-iimbak ng enerhiya.Dahil dito, ang nawalang henerasyon ay dapat na agad na palitan o isang katumbas na halaga ng load ay dapat malaglag.Pangunahing kahalagahan na ang sistema ng proteksyon para sa generator ay lubos na ligtas sa panahon ng mga panlabas na kaguluhan.
Ang generator ay isang bahagi ng isang kumplikadong sistema na kinabibilangan ng isang prime mover, isang exciter, at iba't ibang mga auxiliary system.Bilang karagdagan sa pagtuklas ng mga short circuit, ang generator protection IED ay samakatuwid ay kinakailangan upang makita ang isang hanay ng mga abnormal na kondisyon na maaaring makapinsala sa generator o isa sa mga subsystem nito.Ang mga generator ay maaaring maiuri sa dalawang pangunahing uri: induction at synchronous.Ang mga induction machine ay karaniwang mas maliit sa laki, hanggang sa kasing liit ng isang daang kVA, at karaniwang hinihimok mula sa isang reciprocating engine.Ang mga synchronous na makina ay may sukat mula sa ilang daang kVA hanggang 1200 MVA.
Ang mga synchronous generator ay maaaring hinimok ng iba't ibang prime mover, kabilang ang mga reciprocating engine, hydro turbine, combustion turbine, at malalaking steam turbine.Ang uri ng turbine ay nakakaapekto sa disenyo ng generator at samakatuwid ay maaaring makaapekto sa mga kinakailangan sa proteksyon.Ang laki ng generator at ang paraan ng pag-ground nito ay nakakaapekto rin sa mga kinakailangan sa proteksyon nito.Ang maliliit at katamtamang laki ng mga makina ay kadalasang direktang konektado sa isang distribution network (direktang konektado).Sa pagsasaayos na ito maraming makina ang maaaring ikonekta sa parehong bus.Ang malalaking makina ay karaniwang konektado sa pamamagitan ng isang dedikadong power transformer sa transmission network (unit konektado).
Ang pangalawang power transformer sa mga terminal ng generator ay nagbibigay ng auxiliary power para sa unit.Ang mga generator ay pinagbabatayan upang makontrol mula sa nakakapinsalang mga transient ng boltahe at upang mapadali ang pagpapatakbo ng mga function ng proteksyon.Ang mga generator na direktang konektado ay madalas na pinagbabatayan sa pamamagitan ng mababang impedance na naglilimita sa kasalukuyang fault sa lupa sa 200-400 amps.Ang mga nakakonektang unit na makina ay karaniwang pinagbabatayan sa pamamagitan ng mataas na impedance na naglilimita sa kasalukuyang sa mas mababa sa 20 amps.
Para sa direktang konektado, mababang impedance grounded machine, isang kasalukuyang-based na paraan ng pagtuklas ay ginagamit.Ang proteksyong ito ay kailangang mabilis at sensitibo para sa mga panloob na pagkakamali sa lupa habang sa parehong oras ay ligtas sa panahon ng mga panlabas na kaguluhan.Ito ay maaaring makamit gamit ang isang pinaghihigpitang elemento ng ground fault o isang neutral na elemento ng direksyon.Ang pinaghihigpitang elemento ng ground fault na ipinatupad sa G30 at G60 ay gumagamit ng isang simetriko na mekanismo ng pagpigil sa bahagi na nagbibigay ng mataas na antas ng seguridad sa panahon ng mga panlabas na fault na may makabuluhang CT saturation.
Para sa unit na konektado, mataas na impedance grounded machine, boltahe-based na mga pamamaraan ay madalas na ginagamit upang magbigay ng ground fault detection.Gamit ang kumbinasyon ng mga pangunahing at pangatlong harmonic na elemento ng boltahe, ang ground fault coverage para sa 100% ng stator winding ay maaaring makamit.Gumagamit ang mga GE relay ng ikatlong harmonic voltage element na tumutugon sa ratio ng neutral at terminal value ng ikatlong harmonic.Ang elementong ito ay simpleng itakda at hindi sensitibo sa mga pagkakaiba-iba sa ikatlong antas ng harmonic sa ilalim ng normal na operasyon.
Mga Fault ng Stator Phase
Ang mga phase fault na hindi kinasasangkutan ng lupa ay maaaring mangyari sa paikot-ikot na dulo o sa loob ng isang slot sa mga makina na may mga coils ng parehong phase sa parehong slot.Kahit na ang isang phase fault ay mas malamang kaysa sa isang ground fault, ang kasalukuyang nagreresulta mula sa fault na ito ay hindi limitado ng grounding impedance.Dahil dito, kritikal na ang mga pagkakamaling ito ay mabilis na matukoy upang malimitahan ang pinsala sa makina.Dahil ang system XOR ratio ay partikular na mataas sa generator, ang stator differential element ay partikular na madaling kapitan sa CT saturation dahil sa DC component ng kasalukuyang sa panahon ng panlabas na kaguluhan.Ang G60 stator differential algorithm ay nagdaragdag ng karagdagang seguridad sa format ng isang directional check kapag pinaghihinalaang CT saturation dahil sa AC o DC na bahagi ng kasalukuyang.
Oras ng post: Ene-30-2023