జనరేటర్ యొక్క ప్రాథమిక సిద్ధాంతం

జనరేటర్‌కు నష్టం కలిగించే అనేక అసాధారణ పరిస్థితులు ఉన్నాయి.ఈ పరిస్థితులలో కొన్ని జనరేటర్ లేదా దాని ఉపవ్యవస్థలలో ఒకదానిలో వైఫల్యం ఫలితంగా ఉంటాయి మరియు మరికొన్ని పవర్ సిస్టమ్‌లోనే ఉద్భవించాయి.కింది పట్టిక సంభవించే వైఫల్యాల రకాలు మరియు రక్షణ యొక్క అనుబంధ పద్ధతులను సంగ్రహిస్తుంది.

స్టేటర్ గ్రౌండ్ ఫాల్ట్స్

స్టేటర్ వైండింగ్ యొక్క అత్యంత సాధారణంగా సంభవించే వైఫల్యం సింగిల్ ఫేజ్ మరియు గ్రౌండ్ మధ్య ఇన్సులేషన్ యొక్క విచ్ఛిన్నం.గుర్తించబడలేదు, ఈ లోపం త్వరగా జనరేటర్ కోర్‌ను దెబ్బతీస్తుంది.గాలితో చల్లబడే యంత్రాల్లో కూడా మంటలు వచ్చే అవకాశం ఉంది.గ్రౌండ్ ఫాల్ట్‌ను గుర్తించే స్టేటర్ డిఫరెన్షియల్ ఎలిమెంట్ యొక్క సామర్థ్యం అందుబాటులో ఉన్న గ్రౌండ్ ఫాల్ట్ కరెంట్ యొక్క విధి.అందుకని, స్టేటర్‌కు అంకితమైన గ్రౌండ్ ఫాల్ట్ రక్షణ సాధారణంగా అవసరం.

జనరేటర్లు పవర్ సిస్టమ్‌లోని అన్ని లోడ్‌లు ఉపయోగించే శక్తిని అందిస్తాయి మరియు ప్రేరక మూలకాలను సరఫరా చేయడానికి అవసరమైన రియాక్టివ్ పవర్‌లో ఎక్కువ భాగం తద్వారా సిస్టమ్ వోల్టేజ్‌ను నామమాత్ర విలువలలో నిర్వహిస్తుంది.శక్తి వ్యవస్థలు శక్తి నిల్వ కోసం తక్కువ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.అందుకని, కోల్పోయిన తరం వెంటనే భర్తీ చేయబడాలి లేదా దానికి సమానమైన లోడ్ షెడ్ చేయాలి.బాహ్య అవాంతరాల సమయంలో జనరేటర్ కోసం రక్షణ వ్యవస్థ అత్యంత సురక్షితంగా ఉండటం ప్రాథమిక ప్రాముఖ్యత.

జనరేటర్ అనేది ఒక సంక్లిష్ట వ్యవస్థలో ఒక భాగం, ఇందులో ప్రైమ్ మూవర్, ఎక్సైటర్ మరియు వివిధ సహాయక వ్యవస్థలు ఉంటాయి.షార్ట్ సర్క్యూట్‌లను గుర్తించడంతో పాటు, జనరేటర్ లేదా దాని ఉపవ్యవస్థలలో ఒకదానిని దెబ్బతీసే అసాధారణ పరిస్థితుల శ్రేణిని గుర్తించడానికి జనరేటర్ రక్షణ IED అవసరం.జనరేటర్లను రెండు ప్రధాన రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు: ఇండక్షన్ మరియు సింక్రోనస్.ఇండక్షన్ యంత్రాలు సాధారణంగా పరిమాణంలో చిన్నవిగా ఉంటాయి, వంద kVA వరకు ఉంటాయి మరియు సాధారణంగా రెసిప్రొకేటింగ్ ఇంజిన్ నుండి నడపబడతాయి.సింక్రోనస్ యంత్రాలు అనేక వందల kVA నుండి 1200 MVA వరకు పరిమాణంలో ఉంటాయి.

సింక్రోనస్ జనరేటర్‌లు రెసిప్రొకేటింగ్ ఇంజిన్‌లు, హైడ్రో టర్బైన్‌లు, దహన టర్బైన్‌లు మరియు పెద్ద ఆవిరి టర్బైన్‌లతో సహా వివిధ రకాల ప్రైమ్ మూవర్‌లచే నడపబడతాయి.టర్బైన్ రకం జనరేటర్ రూపకల్పనను ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు అందువల్ల రక్షణ అవసరాలపై ప్రభావం చూపుతుంది.జనరేటర్ పరిమాణం మరియు గ్రౌండింగ్ యొక్క పద్ధతి కూడా దాని రక్షణ అవసరాలను ప్రభావితం చేస్తుంది.చిన్న మరియు మధ్య తరహా యంత్రాలు తరచుగా పంపిణీ నెట్‌వర్క్‌కు నేరుగా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి (డైరెక్ట్ కనెక్ట్).ఈ కాన్ఫిగరేషన్‌లో ఒకే బస్సుకు అనేక యంత్రాలు అనుసంధానించబడతాయి.పెద్ద యంత్రాలు సాధారణంగా ట్రాన్స్‌మిషన్ నెట్‌వర్క్‌కు (యూనిట్ కనెక్ట్) ప్రత్యేక పవర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.

జనరేటర్ టెర్మినల్స్ వద్ద రెండవ పవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ యూనిట్ కోసం సహాయక శక్తిని అందిస్తుంది.నష్టపరిచే వోల్టేజ్ ట్రాన్సియెంట్‌ల నుండి నియంత్రించడానికి మరియు రక్షణ విధుల నిర్వహణను సులభతరం చేయడానికి జనరేటర్లు గ్రౌన్దేడ్ చేయబడతాయి.డైరెక్ట్-కనెక్ట్ చేయబడిన జనరేటర్లు తరచుగా తక్కువ ఇంపెడెన్స్ ద్వారా గ్రౌన్దేడ్ చేయబడతాయి, ఇది గ్రౌండ్ ఫాల్ట్ కరెంట్‌ను 200-400 ఆంప్స్‌కు పరిమితం చేస్తుంది.యూనిట్ కనెక్ట్ చేయబడిన యంత్రాలు సాధారణంగా కరెంట్‌ను 20 ఆంప్స్ కంటే తక్కువకు పరిమితం చేసే అధిక ఇంపెడెన్స్ ద్వారా గ్రౌన్దేడ్ చేయబడతాయి.

డైరెక్ట్ కనెక్ట్ చేయబడిన, తక్కువ ఇంపెడెన్స్ గ్రౌండెడ్ మెషీన్‌ల కోసం, కరెంట్ ఆధారిత గుర్తింపు పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది.ఈ రక్షణ అంతర్గత భూ లోపాల కోసం వేగంగా మరియు సున్నితంగా ఉండాలి, అదే సమయంలో బాహ్య అవాంతరాల సమయంలో సురక్షితంగా ఉండాలి.ఇది నిరోధిత గ్రౌండ్ ఫాల్ట్ ఎలిమెంట్ లేదా న్యూట్రల్ డైరెక్షనల్ ఎలిమెంట్ ఉపయోగించి సాధించవచ్చు.G30 మరియు G60లో అమలు చేయబడిన నిరోధిత గ్రౌండ్ ఫాల్ట్ ఎలిమెంట్, ముఖ్యమైన CT సంతృప్తతతో బాహ్య లోపాల సమయంలో అధిక స్థాయి భద్రతను అందించే సుష్ట కాంపోనెంట్ రెస్ట్రెయింట్ మెకానిజంను ఉపయోగిస్తుంది.

యూనిట్ కనెక్ట్ చేయబడిన, అధిక ఇంపెడెన్స్ గ్రౌండెడ్ మెషీన్ల కోసం, గ్రౌండ్ ఫాల్ట్ డిటెక్షన్‌ను అందించడానికి వోల్టేజ్ ఆధారిత పద్ధతులు తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి.ప్రాథమిక మరియు మూడవ హార్మోనిక్ వోల్టేజ్ మూలకాల కలయికను ఉపయోగించి, 100% స్టేటర్ వైండింగ్ కోసం గ్రౌండ్ ఫాల్ట్ కవరేజీని సాధించవచ్చు.GE రిలేలు మూడవ హార్మోనిక్ యొక్క తటస్థ మరియు టెర్మినల్ విలువల నిష్పత్తికి ప్రతిస్పందించే మూడవ హార్మోనిక్ వోల్టేజ్ మూలకాన్ని ఉపయోగిస్తాయి.ఈ మూలకం సెట్ చేయడం సులభం మరియు సాధారణ ఆపరేషన్‌లో మూడవ హార్మోనిక్ స్థాయిలలోని వైవిధ్యాలకు సున్నితంగా ఉంటుంది.

స్టేటర్ దశ లోపాలు

గ్రౌండ్‌తో సంబంధం లేని దశ లోపాలు వైండింగ్ చివరలో లేదా ఒకే స్లాట్‌లో ఒకే ఫేజ్ కాయిల్స్ ఉన్న మెషీన్‌లలో స్లాట్‌లో సంభవించవచ్చు.గ్రౌండ్ ఫాల్ట్ కంటే ఫేజ్ ఫాల్ట్ తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, ఈ ఫాల్ట్ వల్ల వచ్చే కరెంట్ గ్రౌండింగ్ ఇంపెడెన్స్ ద్వారా పరిమితం కాదు.యంత్రానికి జరిగే నష్టాన్ని పరిమితం చేయడానికి ఈ లోపాలను త్వరగా గుర్తించడం చాలా కీలకం.సిస్టమ్ XOR నిష్పత్తి ముఖ్యంగా జనరేటర్ వద్ద ఎక్కువగా ఉన్నందున, బాహ్య భంగం సమయంలో కరెంట్ యొక్క DC భాగం కారణంగా స్టేటర్ డిఫరెన్షియల్ ఎలిమెంట్ CT సంతృప్తతకు ప్రత్యేకంగా అవకాశం ఉంది.కరెంట్‌లోని AC లేదా DC కాంపోనెంట్‌ల కారణంగా CT సంతృప్తత అనుమానించబడినప్పుడు G60 స్టేటర్ డిఫరెన్షియల్ అల్గోరిథం డైరెక్షనల్ చెక్ ఫార్మాట్‌లో అదనపు భద్రతను జోడిస్తుంది.