تحليل حفاظت ژنراتور

 ژنراتور ها مهم ترين و با ارزش ترين دستگاه هاي كارخانه جات و نيروگاهها مي باشند ، نقص داخلي ژنراتور ها علاوه بر زياني كه به خود ژنراتور وارد مي كند باعث قطع شدن قسمت بزرگ از انرژي نيروگاه نيز مي گردد و در صورت نداشتن وسايل حفاظتي صحيح و قطع بموقع آن ضررهاي آن ازدياد و گسترش مي يابد..ترميم و تعمير محل عيب ديده ممكن است مدتها به درازا بكشد و بهره برداري از ژنراتور براي مدت زيادي متوقف گردد . در نتيجه مجبورا در تمام اين مدت از ژنراتور هاي ديگر بار بيشتري گرفته مي‌شود تا كمبود برق شبكه جبران شود. اضافه بار در ژنراتور ها علاوه بر اينكه ممكن است سبب خسارت ديدن آنها شود باعث كم شدن طول عمر و دوام آنها نيز مي گردد . لذا براي جلوگيري از اين گونه زيانها لازم است خطاهاي داخل ژنراتور را پيش از توسعه شناخت و بر طرف كرد. وظيفه دستگاه هاي حفاظتي ژنراتور اين است كه خطا را در همان مراحل ابتدايي پيدا كند بسنجد و به اطلاع مسئولين امر برساند و در صورتي كه لازم باشد خود جهت قطع ژنراتور از شبكه و برداشت تحريك اقدام كند. اين امر بايد چنان سريع و ماهرانه انجام شود كه نقطه مصدوم و معيوب فرصت توسعه يافتن پيدا نكند. خطاهاي كه در ژنراتور اتفاق مي افتد يا در اثر كمبود نقصان ايزولاسيون و عايق بندي قسمتي از سيم پيچهاي ژنراتور و كابلهاي رابط آن است و يا بستگي به عوامل خارجي ديگر دارد . لذا مي توان حفاظت ژنراتور را به دو دسته تقسيم كرد.

 1 – حفاظت در مقابل خطاهاي داخلي :

خطايي كه در داخل ژنراتور اتفاق افتد , مي توان به دو دسته تقسيم كرد كه عبارتند از خطاهاي استاتور و خطاهاي روتور

الف – خطاهاي كه در سيم پيچ استاتور پيش مي آيد عبارتند از :

اتصال بين دو فاز

اتصال حلقه

اتصال زمين و اتصال زمين دوبل

ب) خطاهاي كه در روتو پيش مي آيد عبارتد است از :

اتصال زمين

اتصال حلقه يا اتصال دوبل

قطع شدگي (قطع تحريك)

2 – حفاظت در مقابل خطرات خارجي :

عوامل خارجي كه سبب خطا در داخل ژنراتور مي شود نيز به دو دسته تقسيم مي شود يكي عواملي كه در شبكه برق پيش مي آيد و ديگر عواملي كه در قسمت گرداننده روتور ژنراتور پيش مي آيد و مستقيما بر روي ژنراتور موثر است .

الف – عواملي كه در شبكه پيش مي آيد عبارت است از :

اتصال كوتاه در شبكه

بار نا متعادل

ازدياد ولتاژ در اثر برداشت غير مترقبه و پيش بيني نشده قسمت بزرگي از بار ژنراتور

ب – خطاهايي كه در وسيله گرداننده روتور ژنراتور پيش مي آيد عبارتند ا ز :

خراب شدن توربين

قطع بخار

در ضمن بايد دانست كه تنها قطع ژنراتور از شبكه برق در موقع خطا كافي نيست بلكه بايد انرژي كه سبب اتصال و خطا شده است نيز از بين برداشته شود .

دستگاههاي كه بايد در موقع قطع ژنراتور به كار افتد عبارتند از :

دستگاه برداشت تحريك

دستگاه خاموش كننده جرقه (در سيستم تحريك زغالي)

 حفاظت قسمت مكانيكي ژنراتور ( مثل دستگاه تنظيم حرارت ياتاقانها و تنظيم هواي خنك كننده و يا هيدروژن  ) مربوط به حفاظت الكتريكي ژنراتور نمي باشد . گرچه اغلب عدم كار صحيح اين دستگاهها نيز باعث قطع ژنراتور مي شود .

حفاظت در مقابل خطاهاي داخلي به وسيله دستگاههاي حفاظتي زير انجام مي شود :

الف : رله ديفرانسيل براي تشخيص اتصال دو فاز مختلف ژنراتور

ب : رله اتصال حلقه براي تشخيص اتصال حلقه در يك فاز ژنراتور

ج  : رله اتصال زمين براي حفاظت ژنراتور در مقابل اتصال زمين سيم پيچ استاتور

د   : رله توان متقابل براي حفاظت كلي ژنراتورهاي كوچك

حفاظت در مقابل عوامل خارجي به وسيله دستگاههاي حفاظتي زير انجام مي شود :

الف : رله حرارتي براي حفاظت در مقابل باز زياد

ب  : رله جريان زياد براي حفاظت در مقابل اتصال كوتاه

ج   : رله ولتاژ زياد براي حفاظت در مقابل ولتاژ زياد غير مجاز

د    : رله بار نا متعادل براي حفاظت در مقابل بار نامتعادل غير مجاز

ه    : رله برگشت وات براي جلوگيري از حالت موتوري شدن ژنراتور