ಜನರೇಟರ್ನ ಮೂಲಭೂತ ಸಿದ್ಧಾಂತ

ಜನರೇಟರ್‌ಗೆ ಹಾನಿಯಾಗುವ ಅನೇಕ ಅಸಹಜ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿವೆ.ಈ ಕೆಲವು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಜನರೇಟರ್ ಅಥವಾ ಅದರ ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ವೈಫಲ್ಯದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇತರವುಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿಯೇ ಹುಟ್ಟಿಕೊಂಡಿವೆ.ಕೆಳಗಿನ ಕೋಷ್ಟಕವು ಸಂಭವಿಸಬಹುದಾದ ವೈಫಲ್ಯಗಳ ಪ್ರಕಾರಗಳು ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣೆಯ ಸಂಬಂಧಿತ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಸ್ಟೇಟರ್ ನೆಲದ ದೋಷಗಳು

ಸ್ಟೇಟರ್ ವಿಂಡಿಂಗ್ನ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುವ ವೈಫಲ್ಯವು ಒಂದೇ ಹಂತ ಮತ್ತು ನೆಲದ ನಡುವಿನ ನಿರೋಧನದ ವಿಘಟನೆಯಾಗಿದೆ.ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲಾಗಿಲ್ಲ, ಈ ದೋಷವು ಜನರೇಟರ್ ಕೋರ್ ಅನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಹಾನಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.ಗಾಳಿಯಿಂದ ತಂಪಾಗುವ ಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಂಕಿ ಕೂಡ ಸಾಧ್ಯ.ನೆಲದ ದೋಷವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸ್ಟೇಟರ್ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಎಲಿಮೆಂಟ್ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಲಭ್ಯವಿರುವ ನೆಲದ ದೋಷದ ಪ್ರವಾಹದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿದೆ.ಅಂತೆಯೇ, ಸ್ಟೇಟರ್‌ಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೀಸಲಾದ ನೆಲದ ದೋಷ ರಕ್ಷಣೆ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ಜನರೇಟರ್‌ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಲೋಡ್‌ಗಳು ಬಳಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮತ್ತು ಅನುಗಮನದ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸಿಸ್ಟಮ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ನಾಮಮಾತ್ರ ಮೌಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಗ್ರಹಣೆಗೆ ಕಡಿಮೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.ಅದರಂತೆ, ಕಳೆದುಹೋದ ಪೀಳಿಗೆಯನ್ನು ತಕ್ಷಣವೇ ಬದಲಿಸಬೇಕು ಅಥವಾ ಸಮಾನ ಪ್ರಮಾಣದ ಲೋಡ್ ಅನ್ನು ಸುರಿಯಬೇಕು.ಬಾಹ್ಯ ಅಡಚಣೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಜನರೇಟರ್ನ ರಕ್ಷಣೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯಾಗಿದೆ.

ಜನರೇಟರ್ ಒಂದು ಸಂಕೀರ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಒಂದು ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಇದು ಪ್ರಧಾನ ಮೂವರ್, ಎಕ್ಸೈಟರ್ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಸಹಾಯಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಪತ್ತೆಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಜನರೇಟರ್ ಅಥವಾ ಅದರ ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಹಾನಿಗೊಳಿಸಬಹುದಾದ ಅಸಹಜ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಒಂದು ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಜನರೇಟರ್ ರಕ್ಷಣೆ IED ಅಗತ್ಯವಿದೆ.ಜನರೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ವಿಧಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು: ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮತ್ತು ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್.ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಯಂತ್ರಗಳು ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ, ನೂರು kVA ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಎಂಜಿನ್‌ನಿಂದ ನಡೆಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ.ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಯಂತ್ರಗಳು ಹಲವಾರು ನೂರು kVA ನಿಂದ 1200 MVA ವರೆಗೆ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.

ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ರೆಸಿಪ್ರೊಕೇಟಿಂಗ್ ಇಂಜಿನ್‌ಗಳು, ಹೈಡ್ರೊ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು, ದಹನ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಉಗಿ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಪ್ರೈಮ್ ಮೂವರ್‌ಗಳಿಂದ ನಡೆಸಬಹುದು.ಟರ್ಬೈನ್ ಪ್ರಕಾರವು ಜನರೇಟರ್ನ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ರಕ್ಷಣೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.ಜನರೇಟರ್ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಅದರ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ವಿಧಾನವು ಅದರ ರಕ್ಷಣೆಯ ಅಗತ್ಯತೆಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.ಸಣ್ಣ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಮ ಗಾತ್ರದ ಯಂತ್ರಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿತರಣಾ ಜಾಲಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿವೆ (ನೇರ ಸಂಪರ್ಕ).ಈ ಸಂರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಯಂತ್ರಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಬಸ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಬಹುದು.ದೊಡ್ಡ ಯಂತ್ರಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರಸರಣ ಜಾಲಕ್ಕೆ (ಯುನಿಟ್ ಸಂಪರ್ಕಿತ) ಮೀಸಲಾದ ಪವರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ ಮೂಲಕ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಜನರೇಟರ್ ಟರ್ಮಿನಲ್ಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡನೇ ವಿದ್ಯುತ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಘಟಕಕ್ಕೆ ಸಹಾಯಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.ಹಾನಿಕರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಯಂಟ್‌ಗಳಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾ ಕಾರ್ಯಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಸುಲಭಗೊಳಿಸಲು ಜನರೇಟರ್‌ಗಳು ಆಧಾರವಾಗಿವೆ.ನೇರ-ಸಂಪರ್ಕ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೂಲಕ ನೆಲಸಮವಾಗುತ್ತವೆ, ಇದು ನೆಲದ ದೋಷದ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು 200-400 amps ಗೆ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.ಯುನಿಟ್ ಸಂಪರ್ಕಿತ ಯಂತ್ರಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 20 amps ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೂಲಕ ಆಧಾರವಾಗಿರುತ್ತವೆ.

ನೇರ ಸಂಪರ್ಕಿತ, ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಗ್ರೌಂಡೆಡ್ ಯಂತ್ರಗಳಿಗೆ, ಪ್ರಸ್ತುತ-ಆಧಾರಿತ ಪತ್ತೆ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಈ ರಕ್ಷಣೆಯು ಆಂತರಿಕ ನೆಲದ ದೋಷಗಳಿಗೆ ವೇಗವಾಗಿ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರಬೇಕು ಮತ್ತು ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಾಹ್ಯ ಅಡಚಣೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿರಬೇಕು.ನಿರ್ಬಂಧಿತ ನೆಲದ ದೋಷ ಅಂಶ ಅಥವಾ ತಟಸ್ಥ ದಿಕ್ಕಿನ ಅಂಶವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.G30 ಮತ್ತು G60 ನಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲಾದ ನಿರ್ಬಂಧಿತ ನೆಲದ ದೋಷದ ಅಂಶವು ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಘಟಕ ಸಂಯಮ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಗಮನಾರ್ಹ CT ಶುದ್ಧತ್ವದೊಂದಿಗೆ ಬಾಹ್ಯ ದೋಷಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಭದ್ರತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಂಪರ್ಕಿತ ಘಟಕಗಳಿಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಗ್ರೌಂಡೆಡ್ ಯಂತ್ರಗಳು, ನೆಲದ ದೋಷ ಪತ್ತೆ ಮಾಡಲು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಧಾರಿತ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಮೂಲಭೂತ ಮತ್ತು ಮೂರನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಂಶಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಸ್ಟೇಟರ್ ವಿಂಡಿಂಗ್ನ 100% ಗಾಗಿ ನೆಲದ ದೋಷದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.GE ರಿಲೇಗಳು ಮೂರನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಂಶವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಅದು ಮೂರನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ನ ತಟಸ್ಥ ಮತ್ತು ಟರ್ಮಿನಲ್ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಅನುಪಾತಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ.ಈ ಅಂಶವು ಹೊಂದಿಸಲು ಸರಳವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಮೂರನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಲ್ಲ.

ಸ್ಟೇಟರ್ ಹಂತದ ದೋಷಗಳು

ನೆಲವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರದ ಹಂತದ ದೋಷಗಳು ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಒಂದೇ ಸ್ಲಾಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಹಂತದ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಲಾಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು.ಒಂದು ಹಂತದ ದೋಷವು ನೆಲದ ದೋಷಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೂ, ಈ ದೋಷದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪ್ರವಾಹವು ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಪ್ರತಿರೋಧದಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿಲ್ಲ.ಆದ್ದರಿಂದ ಯಂತ್ರಕ್ಕೆ ಹಾನಿಯನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸಲು ಈ ದೋಷಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.ಜನರೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಿಸ್ಟಮ್ XOR ಅನುಪಾತವು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿರುವುದರಿಂದ, ಬಾಹ್ಯ ಅಡಚಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತದ DC ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ ಸ್ಟೇಟರ್ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಅಂಶವು ವಿಶೇಷವಾಗಿ CT ಶುದ್ಧತ್ವಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ.G60 ಸ್ಟೇಟರ್ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ AC ಅಥವಾ DC ಅಂಶಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ CT ಶುದ್ಧತ್ವವನ್ನು ಶಂಕಿಸಿದಾಗ ಡೈರೆಕ್ಷನಲ್ ಚೆಕ್‌ನ ಸ್ವರೂಪದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಭದ್ರತೆಯನ್ನು ಸೇರಿಸುತ್ತದೆ.