Como proteger os alternadores de falhas | Engenharia Elétrica

Proteção de alternadores 

Como já discutimos nos artigos anteriores sobre proteção de transformadores e linhas de transmissão. Hoje em dia, os modernos sistemas de energia elétrica consistem em várias partes, por exemplo, alternadores, transformadores, barramentos de estações, linhas de transmissão e outros equipamentos. Torna-se necessário proteger cada parte do sistema elétrico de potência das falhas que podem ocorrer mais cedo ou mais tarde. É muito lucrativo o uso de relés de proteção para o comportamento inadequado do sistema. Que pode ser detectado pelos relés sensíveis facilmente. As falhas mais graves nos alternadores que requerem atenção imediata são as falhas no enrolamento do estator. O sistema básico para proteção de alternadores é o esquema de relé diferencial porque a natureza diferencial da medição torna o sistema muito mais sensível e confiável do que outros sistemas de proteção.

As unidades geradoras, especialmente as maiores, são muito poucas em número, mas altas em custo individual e na maioria dos outros equipamentos. Portanto, é desejável manter todos esses equipamentos seguros e protegidos de falhas prejudiciais. Aqui vamos discutir algumas falhas que podem ocorrer nos alternadores.

Falha do motor principal :

 Quando a entrada para o motor principal falha, o alternador funciona como um motor síncrono e consome algumas correntes da fonte fornecida. Essa condição é chamada de “corrida invertida”.

Falha de um campo :

As chances de falha de campo são, sem dúvida, muito raras. Mas se isso ocorrer, não poderá danificar o alternador. Se o alternador funcionar sem fornecer alimentação de campo. O alternador defeituoso pode ser facilmente separado manualmente e não fornecer sistema automático de separação.

Sobrecorrente :

Este tipo de falha ocorre principalmente devido à ruptura parcial do isolamento do enrolamento ou devido a sobrecarga no sistema de alimentação. Às vezes, a proteção de sobrecorrente para alternadores é desnecessária devido aos seguintes motivos.

1) Nos dias modernos, os enrolamentos do alternador são de alta impedância, de modo que resistem a um curto-circuito completo em seus terminais por tempo suficiente e, em seguida, podem ser facilmente separados manualmente.

2) A desvantagem do uso de relé de sobrecarga para proteção de alternadores é que tal proteção pode desconectar os alternadores dos barramentos em problemas momentâneos externos, perturbando a continuidade do fornecimento de energia aos consumidores.

Excesso de velocidade :

A principal causa do excesso de velocidade é uma perda repentina da grande quantidade de carga desconectada de um alternador. Portanto, para esse propósito, um dispositivo centrífugo mecânico é montado no eixo de acionamento para acionar a válvula principal do motor principal quando ocorre uma velocidade excessiva perigosa.

Sobretensão :

O sistema de excitação de campo é muito bem projetado hoje em dia para que não possa fornecer sobretensão, mas a sobretensão pode ocorrer devido ao excesso de velocidade de um motor principal. O motivo do excesso de velocidade dos alternadores é uma perda repentina de uma enorme quantidade de desconexão de carga. Se algum sistema mecânico estiver instalado no eixo móvel do alternador, ele poderá ser controlado facilmente.

Carregamento desbalanceado:

Carga desequilibrada significa corrente de fase diferente no alternador. A condição de corrente diferente ocorre no alternador devido a terra ou falha entre fases. Carga desequilibrada se persistir pode queimar os enrolamentos ou danificar as fixações mecânicas.