Terdapat banyak keadaan abnormal yang boleh mengakibatkan kerosakan pada generator.Sesetengah keadaan ini adalah akibat daripada kegagalan dalam penjana atau salah satu subsistemnya dan yang lain berasal dari sistem kuasa itu sendiri.Jadual berikut meringkaskan jenis kegagalan yang boleh berlaku dan kaedah perlindungan yang berkaitan.
Sesar Tanah Stator
Kegagalan belitan stator yang paling biasa berlaku ialah pecahan penebat antara satu fasa dan tanah.Tidak dapat dikesan, kerosakan ini boleh merosakkan teras penjana dengan cepat.Kebakaran juga boleh berlaku pada mesin penyejuk udara.Keupayaan elemen pembezaan pemegun untuk mengesan kerosakan tanah adalah fungsi arus kerosakan tanah yang ada.Oleh itu, perlindungan kerosakan tanah khusus biasanya diperlukan untuk stator.
Penjana membekalkan tenaga yang digunakan oleh semua beban dalam sistem kuasa dan kebanyakan kuasa reaktif yang diperlukan untuk membekalkan elemen induktif dengan itu mengekalkan voltan sistem pada nilai nominal.Sistem kuasa mempunyai sedikit kapasiti untuk penyimpanan tenaga.Oleh itu, penjanaan yang hilang mesti segera diganti atau jumlah beban yang setara mesti ditumpahkan.Adalah amat penting bahawa sistem perlindungan untuk penjana adalah sangat selamat semasa gangguan luaran.
Penjana adalah salah satu komponen sistem kompleks yang merangkumi penggerak utama, penguja, dan pelbagai sistem tambahan.Selain pengesanan litar pintas, IED perlindungan penjana diperlukan untuk mengesan pelbagai keadaan abnormal yang boleh merosakkan penjana atau salah satu subsistemnya.Penjana boleh dikelaskan kepada dua jenis utama: aruhan dan segerak.Mesin aruhan lazimnya bersaiz lebih kecil, berjulat ke bawah sehingga seratus kVA, dan biasanya digerakkan daripada enjin salingan.Saiz mesin segerak antara beberapa ratus kVA hingga 1200 MVA.
Penjana segerak mungkin digerakkan oleh pelbagai penggerak utama, termasuk enjin salingan, turbin hidro, turbin pembakaran dan turbin wap besar.Jenis turbin mempengaruhi reka bentuk penjana dan oleh itu boleh memberi kesan kepada keperluan perlindungan.Saiz penjana dan kaedah pembumiannya juga mempengaruhi keperluan perlindungannya.Mesin bersaiz kecil dan sederhana selalunya disambungkan terus ke rangkaian pengedaran (sambungan terus).Dalam konfigurasi ini beberapa mesin boleh disambungkan ke bas yang sama.Mesin besar biasanya disambungkan melalui pengubah kuasa khusus ke rangkaian penghantaran (unit disambungkan).
Pengubah kuasa kedua di terminal penjana menyediakan kuasa tambahan untuk unit.Penjana dibumikan untuk mengawal daripada merosakkan transien voltan dan untuk memudahkan operasi fungsi perlindungan.Penjana yang disambungkan terus sering dibumikan melalui impedans rendah yang mengehadkan arus kerosakan tanah kepada 200-400 amp.Mesin yang disambungkan unit biasanya dibumikan melalui impedans tinggi yang mengehadkan arus kepada kurang daripada 20 amp.
Untuk mesin pembumian impedans rendah yang disambungkan terus, kaedah pengesanan berasaskan arus digunakan.Perlindungan ini perlu pantas dan sensitif untuk kerosakan tanah dalaman dan pada masa yang sama selamat semasa gangguan luaran.Ini boleh dicapai menggunakan elemen kerosakan tanah terhad atau elemen arah neutral.Elemen kerosakan tanah terhad yang dilaksanakan dalam G30 dan G60 menggunakan mekanisme kekangan komponen simetri yang menyediakan tahap keselamatan yang tinggi semasa kerosakan luaran dengan ketepuan CT yang ketara.
Untuk unit yang disambungkan, mesin pembumian impedans tinggi, kaedah berasaskan voltan sering digunakan untuk menyediakan pengesanan kerosakan tanah.Menggunakan gabungan elemen voltan harmonik asas dan ketiga, liputan kerosakan tanah untuk 100% belitan stator boleh dicapai.Geganti GE menggunakan elemen voltan harmonik ketiga yang bertindak balas kepada nisbah nilai neutral dan terminal harmonik ketiga.Elemen ini mudah untuk ditetapkan dan tidak sensitif kepada variasi dalam tahap harmonik ketiga di bawah operasi biasa.
Kerosakan Fasa Pemegun
Kerosakan fasa yang tidak melibatkan tanah boleh berlaku pada hujung penggulungan atau dalam slot pada mesin yang mempunyai gegelung fasa yang sama dalam slot yang sama.Walaupun kerosakan fasa kurang berkemungkinan daripada kerosakan tanah, arus yang terhasil daripada kerosakan ini tidak dihadkan oleh galangan pembumian.Oleh itu, adalah penting bahawa kerosakan ini dikesan dengan cepat untuk mengehadkan kerosakan pada mesin.Oleh kerana nisbah XOR sistem amat tinggi pada penjana, elemen pembezaan pemegun amat terdedah kepada ketepuan CT disebabkan oleh komponen DC semasa semasa gangguan luaran.Algoritma pembezaan stator G60 menambah keselamatan tambahan dalam format semakan arah apabila ketepuan CT disyaki disebabkan oleh komponen AC atau DC semasa.
Masa siaran: Jan-30-2023