4

ZA[TITA SINHRONIH GENERATORA

4. ZA[TITA SINHRONIH GENERATORA

Sinhroni generatori su skup deo EES-a. Kvar na generatoru izaziva vi{estruku {tetu. Potrebna je opravka koja izaziva finansijske izdatke. Sa druge strane, gubi se proizvodwa elektri~ne energije dok je generator van pogona. [teta usled izgubqene proizvodwe mo`e biti ve}a od {tete izazvane kvarom na generatoru. Zadatak za{tite je da spre~i pojavu kvarova usled uzroka koje je mogu}e preduprediti i da minimizira {tetu usled kvarova ~iju pojavu za{tita ne mo`e spre~iti. Minimizirawe {tete usled kvara je vrlo va`no jer mawi kvarovi na generatoru mogu se otkloniti u samoj elektrani. Za otklawawe te`ih kvarova o{te}ene delove generatora potrebno je transportovati proizvo|a~u. Zbog velike te`ine sna`nih generatora wihov transport veoma je skup. U takvim slu~ajevima zastoji traju mesecima.4.1 VRSTE KVAROVA SINHRONOG GENERATORA

Elektri~ni kvarovi na sinhronim ma{inama su:

-kratak spoj izme|u faza statorskog namotaja (me|ufazni kratak spoj)

-zemqospoj statorskog namotaja,

-kratak spoj izme|u navojaka faznog namotaja,

-zemqospoj pobudnog namotaja i

-kratak spoj izme|u navojaka pobudnog namotaja.

Svi nabrojani kvarovim nastaju zbog razarawa izolacije. Izolacija namotaja prirodno stari, a uzroci o{te}ewa mogu biti:

-mehani~ke vibracije namotaja,

-zagrevawe namotaja i periodi~ne promene temperature,

-dejstvo promenqivog elektri~nog poqa i

-zaboravqena alatka nakon remonta ili pregleda ma{ine.

4.2 OPASNI RADNI RE@IMI SINHRONOG GENERATORA

Zbog prilika u mre`i koju napaja ispravan generator mo`e biti doveden u opasan radni re`im. U takvom radnom re`imu izolacija ubrzano stari te je nedopustiv. Opasni radni re`imi su:

-strujno preoptere}ewe,

-kratki spojevi u mre`i koju napaja sinhrona ma{ina,

-previsok napon statora,

-nesimetri~no optere}ewe i

-gubitak sinhronizma, odnosno asinhroni rad,

Postoje i radni re`imi koji su opasni za turbinu,a ne za generator. Takvi su prelazak generatora u motorni re`im i rad sa nenominalnom frekvencijom.

4.3 ZA[TITA GENERATORA OD ME\UFAZNIH KRATKIH SPOJEVA

Me|ufazni kratak spoj sinhronog generatora prikazan je na slici 4.1. U op{tem slu~aju, kada generator napaja aktivnu mre`u, struja na mestu kvara je:

, gde su -struja kvara u petqi kratkospojeni fazni namotaj-mre`a, - struja kvara u petqi kratkospojeni fazni namotaj-zvezdi{te (G).Naj~e{}e je >.Struja kvara zavisi od perioda u kome se posmatra i od vrste kvara.Mogu}i su trofazni i dvofazni kratki spojevi.Jednofazni kvar mogu} je samo kod malih generatora, jer se zvezdi{ta ve}ih generatora ne uzemquju. Pri trofaznom kvaru, na prikqu~cima generatora struja kvara u petqi do zvezdi{ta je:

, dok je pri dvofaznom kvaru: , gde su:-fazna elektromotorna sila generatora u posmatranom periodu.

-direktna reaktansa generatora: jednaka je subtranzijentnoj , tranzijentnoj ili trajnoj reaktansi ; -inverzna reaktansa generatora.

Tipi~ne vrednosti osnovnih elektri~nih parametara generatora date su u tabeli 4.1.

Tabela 4.1 Tipi~ni parametri turbo i hidro generatora

Xd'' Xd' Xd Xi Xo Td'' Td' Ta

%s

TG

HG 9-27 14-36 120-280 9-15 2-10

14-25 20-35 65-140 14-27 3-20 0,01-0,05 0,9-1,3 0,05-0,3

0,01-0,05 1,0-1,6 0,1-0,3

Udarna struja tropolnog kratkog spoja mo`e dosti}i vrednost od 12In, dok struja trajnog kratkog spoja mo`e biti do 2,5In.

Za kratke spojeve unutar generatora EMS koja stvara struju kvara zavisna je od mesta kvara, odnosno od broja zavojaka do zvezdi{ta, Ek=(Ef, gde je (