জেনারেটরের মৌলিক তত্ত্ব

অনেক অস্বাভাবিক অবস্থা আছে যার ফলে জেনারেটরের ক্ষতি হতে পারে।এই অবস্থাগুলির মধ্যে কিছু জেনারেটর বা এর একটি সাবসিস্টেমের মধ্যে ব্যর্থতার ফলে এবং অন্যগুলি পাওয়ার সিস্টেমের মধ্যেই উদ্ভূত হয়।নিম্নলিখিত সারণীটি ঘটতে পারে এমন ব্যর্থতার ধরন এবং সুরক্ষার সম্পর্কিত পদ্ধতিগুলিকে সংক্ষিপ্ত করে।

স্টেটর গ্রাউন্ড ফল্ট

স্টেটর ওয়াইন্ডিং এর সবচেয়ে সাধারণ ব্যর্থতা হল একটি একক ফেজ এবং গ্রাউন্ডের মধ্যে অন্তরণ ভেঙে যাওয়া।সনাক্ত করা যায়নি, এই ত্রুটি দ্রুত জেনারেটর কোর ক্ষতি করতে পারে.এয়ার-কুলড মেশিনেও আগুন লাগতে পারে।গ্রাউন্ড ফল্ট সনাক্ত করার জন্য স্টেটর ডিফারেনশিয়াল এলিমেন্টের ক্ষমতা উপলব্ধ গ্রাউন্ড ফল্ট কারেন্টের একটি ফাংশন।যেমন, ডেডিকেটেড গ্রাউন্ড ফল্ট সুরক্ষা সাধারণত স্টেটরের জন্য প্রয়োজন।

জেনারেটরগুলি পাওয়ার সিস্টেমের সমস্ত লোড দ্বারা ব্যবহৃত শক্তি এবং ইন্ডাকটিভ উপাদানগুলি সরবরাহ করার জন্য প্রয়োজনীয় প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সরবরাহ করে যার ফলে নামমাত্র মূল্যে সিস্টেম ভোল্টেজ বজায় থাকে।পাওয়ার সিস্টেমের শক্তি সঞ্চয়ের ক্ষমতা কম।যেমন, হারানো প্রজন্ম অবিলম্বে প্রতিস্থাপন করতে হবে বা সমপরিমাণ লোড শেড করতে হবে।এটি প্রাথমিক গুরুত্বের বিষয় যে জেনারেটরের জন্য সুরক্ষা ব্যবস্থা বাহ্যিক ঝামেলার সময় অত্যন্ত সুরক্ষিত।

জেনারেটর হল একটি জটিল সিস্টেমের একটি উপাদান যার মধ্যে একটি প্রাইম মুভার, একটি এক্সাইটার এবং বিভিন্ন অক্জিলিয়ারী সিস্টেম রয়েছে।শর্ট সার্কিট সনাক্তকরণ ছাড়াও, জেনারেটর সুরক্ষা আইইডি তাই অস্বাভাবিক অবস্থার একটি বিন্যাস সনাক্ত করতে প্রয়োজন যা জেনারেটর বা এর একটি সাবসিস্টেমের ক্ষতি করতে পারে।জেনারেটর দুটি প্রধান প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে: আনয়ন এবং সিঙ্ক্রোনাস।ইন্ডাকশন মেশিনগুলি সাধারণত আকারে ছোট হয়, একশো কেভিএ পর্যন্ত হয় এবং সাধারণত একটি পারস্পরিক ইঞ্জিন থেকে চালিত হয়।সিঙ্ক্রোনাস মেশিনের আকার কয়েকশ kVA থেকে 1200 MVA পর্যন্ত।

সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরগুলি বিভিন্ন ধরণের প্রাইম মুভার দ্বারা চালিত হতে পারে, যার মধ্যে রেসিপ্রোকেটিং ইঞ্জিন, হাইড্রো টারবাইন, দহন টারবাইন এবং বড় বাষ্প টারবাইন রয়েছে।টারবাইনের ধরন জেনারেটরের নকশাকে প্রভাবিত করে এবং তাই সুরক্ষা প্রয়োজনীয়তাকে প্রভাবিত করতে পারে।জেনারেটরের আকার এবং এর গ্রাউন্ডিং পদ্ধতিও এর সুরক্ষা প্রয়োজনীয়তাকে প্রভাবিত করে।ছোট এবং মাঝারি আকারের মেশিনগুলি প্রায়শই একটি বিতরণ নেটওয়ার্কের সাথে সরাসরি সংযুক্ত থাকে (সরাসরি সংযুক্ত)।এই কনফিগারেশনে একই বাসে একাধিক মেশিন সংযুক্ত করা যায়।বড় মেশিনগুলি সাধারণত একটি ডেডিকেটেড পাওয়ার ট্রান্সফরমারের মাধ্যমে ট্রান্সমিশন নেটওয়ার্কের সাথে সংযুক্ত থাকে (ইউনিট সংযুক্ত)।

জেনারেটর টার্মিনালে একটি দ্বিতীয় পাওয়ার ট্রান্সফরমার ইউনিটের জন্য সহায়ক শক্তি সরবরাহ করে।ক্ষতিকারক ভোল্টেজ ট্রানজিয়েন্ট থেকে নিয়ন্ত্রণ করতে এবং সুরক্ষা ফাংশন পরিচালনার সুবিধার্থে জেনারেটরগুলিকে গ্রাউন্ড করা হয়।সরাসরি-সংযুক্ত জেনারেটরগুলি প্রায়শই একটি কম প্রতিবন্ধকতার মাধ্যমে গ্রাউন্ড করা হয় যা গ্রাউন্ড ফল্ট কারেন্টকে 200-400 amps-এ সীমাবদ্ধ করে।ইউনিট সংযুক্ত মেশিনগুলি সাধারণত একটি উচ্চ প্রতিবন্ধকতার মাধ্যমে গ্রাউন্ড করা হয় যা 20 amps-এর কম কারেন্ট সীমাবদ্ধ করে।

সরাসরি সংযুক্ত, কম প্রতিবন্ধকতাযুক্ত গ্রাউন্ডেড মেশিনগুলির জন্য, একটি বর্তমান-ভিত্তিক সনাক্তকরণ পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।এই সুরক্ষাটি অভ্যন্তরীণ স্থল ত্রুটিগুলির জন্য দ্রুত এবং সংবেদনশীল হওয়া দরকার এবং একই সাথে বাহ্যিক ঝামেলার সময় নিরাপদ।এটি একটি সীমাবদ্ধ গ্রাউন্ড ফল্ট উপাদান বা একটি নিরপেক্ষ দিকনির্দেশক উপাদান ব্যবহার করে অর্জন করা যেতে পারে।G30 এবং G60 তে প্রয়োগ করা সীমাবদ্ধ গ্রাউন্ড ফল্ট উপাদান একটি প্রতিসম উপাদান সংযম প্রক্রিয়া নিযুক্ত করে যা উল্লেখযোগ্য CT স্যাচুরেশন সহ বাহ্যিক ত্রুটিগুলির সময় উচ্চ স্তরের নিরাপত্তা প্রদান করে।

ইউনিট সংযুক্ত, উচ্চ প্রতিবন্ধক গ্রাউন্ডেড মেশিনের জন্য, ভোল্টেজ-ভিত্তিক পদ্ধতিগুলি প্রায়শই গ্রাউন্ড ফল্ট সনাক্তকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়।মৌলিক এবং তৃতীয় হারমোনিক ভোল্টেজ উপাদানগুলির সংমিশ্রণ ব্যবহার করে, স্টেটর উইন্ডিংয়ের 100% জন্য গ্রাউন্ড ফল্ট কভারেজ অর্জন করা যেতে পারে।GE রিলে একটি তৃতীয় হারমোনিক ভোল্টেজ উপাদান নিযুক্ত করে যা তৃতীয় হারমোনিকের নিরপেক্ষ এবং টার্মিনাল মানের অনুপাতকে সাড়া দেয়।এই উপাদানটি সেট করা সহজ এবং স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের অধীনে তৃতীয় সুরেলা স্তরের পরিবর্তনের জন্য সংবেদনশীল নয়।

স্টেটর ফেজ ফল্ট

একই স্লটে একই ফেজের কয়েলযুক্ত মেশিনে ঘুরার প্রান্তে বা স্লটের মধ্যে ভূমি জড়িত নয় এমন ফেজ ত্রুটিগুলি ঘটতে পারে।যদিও একটি ফেজ ফল্ট একটি গ্রাউন্ড ফল্টের চেয়ে কম সম্ভাবনাময়, তবে এই ফল্টের ফলে সৃষ্ট কারেন্ট গ্রাউন্ডিং ইম্পিডেন্স দ্বারা সীমাবদ্ধ নয়।এইভাবে এটি গুরুত্বপূর্ণ যে এই ত্রুটিগুলি দ্রুত সনাক্ত করা যাতে মেশিনের ক্ষতি সীমিত করা যায়।যেহেতু জেনারেটরে সিস্টেম XOR অনুপাত বিশেষভাবে বেশি, স্টেটর ডিফারেনশিয়াল উপাদানটি বাহ্যিক ব্যাঘাতের সময় কারেন্টের ডিসি উপাদানের কারণে CT স্যাচুরেশনের জন্য বিশেষভাবে সংবেদনশীল।G60 স্টেটর ডিফারেনশিয়াল অ্যালগরিদম একটি দিকনির্দেশক চেকের বিন্যাসে অতিরিক্ত নিরাপত্তা যোগ করে যখন কারেন্টের এসি বা ডিসি উপাদানগুলির কারণে সিটি স্যাচুরেশন সন্দেহ হয়।