Почему в цепи возбуждения следует устанавливать защиту от одноточечного и двухточечного заземления?
Цепь возбуждения генератора заземлена в одной точке; хотя при этом не образуется путь для тока повреждения, который непосредственно повредил бы генератор, необходимо учитывать возможность заземления в второй точке, поэтому защита от одноточечного заземления подаёт сигнал для усиления осмотра и контроля.
При возникновении двухточечного замыкания на землю в цепи возбуждения генератора ротор генератора будет повреждён из-за значительного тока короткого замыкания, протекающего через точку повреждения. Поскольку часть обмотки оказывается закороченной, ток в обмотке возбуждения возрастает, что может привести к её перегреву и повреждению. Закорачивание обмотки вызывает нарушение баланса магнитного потока в воздушном зазоре, что приводит к вибрации агрегата. Паровая турбина также может намагнитить валопровод и саму паровую турбину.
Поэтому после заземления одной точки необходимо использовать защиту от двухточечного заземления, чтобы при заземлении двух точек работа останавливалась с задержкой.
Почему необходимо устанавливать защиту от токов обратной последовательности?
Когда в энергосистеме возникает несимметричное короткое замыкание или трёхфазный несимметричный режим работы, в обмотке статора генератора появляется ток обратной последовательности. Этот ток создаёт в воздушном зазоре генератора обратное магнитное поле, вращающееся со скоростью, вдвое превышающей синхронную скорость ротора. Вследствие этого в элементах ротора возникает ток удвоенной частоты. Такой ток вызывает локальные перегревы участков ротора с высокой плотностью тока и может привести к частичному оплавлению ротора. При сильном нагреве удерживающего кольца оно может ослабнуть и вызвать серьёзные повреждения генератора; кроме того, переменный электромагнитный момент частотой 100 Гц будет действовать на вал ротора и станину статора, вызывая вибрацию с частотой 100 Гц. Для предотвращения вышеупомянутых повреждений генератора необходимо установить защиту от тока обратной последовательности.