Surse de energie electrică pe nave

Generatoare electriceGeneratoarele electrice constituie principala sursă de energie a sistemului electroenergetic naval. În compunerea agregatelor generatoare de energie electrică pe navă pot fi folosite atât generatoare de curent continuu, cât şi generatoare de curent alternativ.

Generatoarele sistemului electroenergetic naval pot fi clasificate după următoarele criterii:

- după tipul motorului primar pot fi: diselgeneratoare, turbogeneratoare şi generatoare de ax sau de arbore;

- după funcţia de bază sunt: generatoare principale, de rezervă şi de avarie;

- după felul curentului pot fi: de curent continuu şi de curent alternativ.

Dieselgeneratorul este un agregat compus din motorul diesel şi generatorul de curent continuu sau de curent alternativ.

Turbogeneratorul se compune din turbină şi generator de curnet continuu sau de curent alternativ.

Dieselele, de regulă, se cuplează direct cu generatoarele iar turbinele prin reductor întrucât turaţia turbinei este totdeauna mai mare decât turaţia generatoarelor.

În funcţie de tipul turbinei, turbogeneratoarele pot fi cu abur sau cu gaze.

Generatoarele de ax sau de arbore sunt generatoare a căror acţionare se face de către axul propulsorului navei sau de către axul motorului principal de propulsie prin intermediul unei transmisii (de curea, cu roţi dinţate, hidraulică ş.a.).

Dieselul este maşina care trasformă energia chimică a combustibilului în energie mecanică.

Turbina transformă energie termică a aburului sau a gazelor în energie mecanică. Pentru obţinerea aburului se folosesc instalaţii de căldări, iar pentru obţinerea gazelor un gazogenerator special(cameră de ardere a combustibilului).

Avantajele diseselului constau, pe de o parte, în posibilitatea de a lucra independent de celelalte instalaţii, iar pe de altă parte, în durata mică a timpului necesar pentru pornirea şi preluarea sarcinii. Pentru puteri până la 100 kW această durată este de 15-25 secunde, iar pentru puteri mai mari de 100 kW durata se măreşte la 1,5-2 minute. Dezavantajele dieselului constau

1

în numărul redus de ore de funcţionare între două reparaţii, masă şi gabarite mari pe unitatea de putere şi nivel ridicat de zgomot. La turaţii de 1000-12500 rot/min numărul orelor de funcţionare până la prima reparaţie este de 6000-4000 h, iar la turaţia de 500-700 ro/min acest număr este de două ori mari mare.

Generatoare sincrone

Sistemul de excitaţie al generatoarelor sincrone, ca şi în cazul generatoarelor de curent continuu, este un element important al maşinii sincrone.

Pentru o funcţionare sigură a generatoarelor sincrone, cât şi pentru stabilitatea sistemului electroenergetic, sistemul de excitaţie trebuie să îndeplinească următoarele cerinţe de bază: să fie direct, independent de reţeaua electrică exterioară; să asigure forţarea excitaţiei până la valoarea maximă în timp minim; să aibă viteză mare de creştere a excitaţiei; să fie sigur în funcţionare.

În sistemele electroeneregetice navale se folosesc următoarele sisteme de excitaţie a generatoarelor sincrone:

1. – cu excitatrice de curent continuu;2. – cu autoexcitaţie;3. – cu exitatrice de curent alternativ(sistemul de excitaţie fără perii).4.1. Sistemul de excitaţie cu excitatrice de curent continuu realizează aleimentarea în curent continuu a excitaţiei generatorului sincron de la un generator de curent continuu cuplat cu axul generatorului sincron şi antrenat de acelaşi motor primar. Acest generator de curent continuu se numeşte excitatrice şi a reprezentat primul sistem folosit pentru alimentarea excitaţiei generatoarelor sincrone. Puterea excitatrice reprezintă 1,5-4% din puterea excgeneratorului sincron. Tensiunea nominală a excitatricei pentru generatoare cu puteri până la 2kW este de 28V, 45V, 55V, iar pentru puteri mai mari 45-65V.

În figura SG1 de la pagina 3 se prezintă schema de excitaţie a generatorului sincron de la excitatricea de curent continuu.

2

Fig.SG1 – schema de principiu a alimentării excitaţiei generatorului sincron de la excitatrice

La pornire se produce autoexcitarea excitatricei ca generator de curent continuu şi tensiunea de la bornele acesteia alimentează excitaţia generatorului sincron.

Pentru realizarea autoexcitaţiei este necesar ca fluxul remanent al acesteia să fie:

Ø rem =(2-5)% Ø 0

în care Ø- fluxul la mers în gol, corespunzător tensiunii maxime.Prin rotirea generatorului şi excicatricei cu viteza nominală la bornele

excitaţiei se creează o tensiune de (2-5)% din valoarea nominală. Circuitul de excitaţie al excitatricei fiind închis, în el apare un curent, i eex, care creează un flux suplimentar şi câmpul rezultat va fi:

Ørez. = Ørem. + Øsupl..

Autoexcitarea este posibilă numai atunci când sensurile celor două fluxuri coincid, adică se obţine creşterea fluxului rezultant având ca rezultat creşterea tensiunii electromotoare ş.a.m.d.

Prezenţa excitatricei, care este o maşină de curent continuu cu colector şi perii, scade siguranţa în exploatare a generatorului sincron. Experienţa exploatării agregatelor generatoare arată că cele mai multe avartii ale generatoarelor se produc din cauza defecţiunilor care apar la excitatrice. De asemenea, excitatricea măreşte gabaritul(îndeosebi lungimea) şi greutatea agregatului generator. Pentru generatoarele navale care au putere relativ mică în comparaţie cu generatoarele centralelor electrice staţionare,

3

gabaritul şi preţul de cost sunt mari pentru generatoarele sincrone cu excitatatrice de curent continuu.

Dezvoltarea semiconductoarelor şi amplificatoarelor magnetice a permis realizarea generatoarelor sincrone autoexcitate, care în locul excitatricei folosesc un sistem static de excitaţie fără elemente în mişcare.

În momentul actual nu se mai instalează la nave generatoare sincrone cu excitatrice de curent continuu. Acest tip de generator poate fi întâlnit doar la nave construite în anii anteriori.

2. Autoexcitarea generatoarelor sincrone constă în alimentarea înfăşurării de excitaţie, prin redresor, de la circuitul de curent alternativ al statorului

În acest caz nu mai este necesară o sursă separată de energie. Procesul de autoexcitare se desfăşoară analog cu autoexcitaţia generatorului de curent continuu. În figura SG2 de mai jos se prezintă schema simplificată a generatorului sincron cu autoexcitaţie.

Fig.SG2-schema de principiu a generatorulu sincron autoexcitat

Ttransormatorul intermediar, Ti, are trei înfăşurări: înfăşurare de tensiune, înfăşurare de curent şi înfăşurare secundară, care însumează semnele din primele două înfăşurări. Tensiunea de linie a generatorului se aplică transformatorului, Ti, prin draseluzl D. Semnalul de tensiune de la bornele înfăşurării secundare este redresat şi alimentează în cunrent continuu înfăşurarea de excitaţie a generatorului sincron.

4

Sistemul de autoexcitaţie este realizat astfel încât realizează însumarea fazorială a doi curenţi din care unul este proporţional cu tensiunea, iar cel de-al doilea este proporţional cu curentul de sarcină din stator. Între cei doi curenţi, pentru funcţionarea corectă a sistemului, trebuie să fie un defazaj de 90˚. Defasajul se obţine prin amplasarea draselului D în circuitul de tensiune sau se poate folosi un condensator în acelaşi scop. De asemenea, pentru obţinerea defazajului, în unele scheme în loc de drosel sau condensator se montează un şunt magnetic cu rolul de a mări reluctanţa înfăşurării de tensiune pentru a obţine pe această cale defazarea semnalelor de tensiune şi de curent.

Procesul de autoexcitare al generatorului sincron este determinat, ca şi în cazul generatorului de curent continuu, de existenţa magnetismului remanent. La rotirea rotorului generatorului sincron la bornele lui apare tensiunea electromotoare remanentă care produce un curent de excitaţie. Trecerea curentului redresat prin înfăşurarea de excitaţie a generatorului duce la mărirea câmpului generatorului, ceea ce are ca urmare, creşterea tensiunii electromotoare şi a curentului de excitaţie. Procesul de creştere continuă până când tensiunea generatorului ajunge la valoarea Uo

corespunzătoare mersului în gol al generatorului. În figura SG3 de la pagina 6 se prezintă caracteristica de mers în gol a

generatorului şi cracteristica circuitului de excitaţie. Valoarea tensiunii U0, corespunde punctului k3 de intersecţie între

caracteristica de mers în gol a generatorului 1 şi caracteristica circuitului de excitaţie 2.

Spre deosebire de generatorul de curent continuu, caracteristica circuitului de excitaţie a generatorului sincron nu este o dreaptă. Circuitul excitaţiei generatorului format din droseul D, transformatorul intermediat Ti, redresorul Rd şi înfăşurarea de excitaţie EG este neliniar având impedanţa dependentă de mărimea curentului de excitaţie şi de frecvenţă.

Din figura următoare se observă că cele două caracteristici se interesectează în mai mult pucnte: k1, k2 şi k3. În acest caz, sub influenţa magnetismului remanent, tensiunea poate creşte până la valoarea U1,

corespunzătoare punctului k1,după care se întrerupe creşterea în continuare. Această dispunere a celor două caracteristici nu este favorabilă procesului de autoexcitaţie, întrucât tensiunea remanentă este mică, 2-5% Un iar impedenţa circuitului de excitaţie are valori mari.

Pentru ca tensiunea generatorului să ajungă la valoarea Uo

corespunzătoare mersului în gol este necesar să se adopte măsuri speciale care să permită ridicarea tensiunii generatorului peste tensiunea critică Ucr,corespunzător ie>ie cr.

5

Fig.SG3 – caracteristica de mers în gol a generatorului şi a circuitului de excitaţie.

În schemele de excitare a generatoarelor sincrone autoexcitate se folosesc diferite procedee care asigură iniţierea autoexcitării, cum ar fi:

-mărirea magnetismului remanent al generatorului care se paote realiza prin montarea unor magneţi permanenţă între poli şi rotor. Procedeul asigură modificarea caracteristicii de mers în gol a generatorului cu consecinţe favorabile procesului de autoexcitare. Dezavantajul constă în complicarea construcţiei generatorului, mărirea dimensiunilor şi înrăutăţirea caracteristicilor de funcţionare ale generatorului.

-micşorarea impedanţei circuitului de excitaţie în perioada de autoexcitare. Aceasta se poate obţine pe mai multe căi: şuntarea dreselului D, în perioada de pornire, cu ajutorul unui buton; conectarea în scurtcircuit a bornelor statorului generatorului, obţinându-se pe această cale contribuţia înfăşurării de curent la sporirea tensiunii în înfăşurarea secundară a transformatorului intermediar; formarea unui circuit rezonant cu elementele

6

circuituilui de excitaţie:(drosel, condensator, înfăşurările transformatorului intermediar). În ceea ce priveşte ultimul procedeu, rezonanţa caircuitului se stabileşte pentru o frecvenţă de 60-.90% din frecvenţa nominală. La pornire apare tensiunea remanentă şi la turaţia 60-90% din turaţia nominală se obţine rezoinanţa circuitului de excitaţie, se reduce la minim impedanţa acestuia şi creşte curentul de excitaţie la o valoare suficientă pentru autoexcitarea generatorului.

-alimentarea excitaţiei generatorului, în perioada de pornire, de la sursele independente: bateria de acumulatori, generator de excitaţie iniţială. Puterea acestor surse este mică, câţiva volţiamperi şi asigură în perioada iniţială autoexcitarea generatorului. În cazul folosirii generatorului de excitaţie iniţială acesta este înglobat în construcţia generatorului sincron, este de tipul generatorului sincron cu magneţi permanenţi pentru excitaţie şi alimentează excitaţia generatorului sincron în periaoda iniţială printr-o punte redresoare.

La generatoarele sincrone autoexcitate pentru alimentarea înfăşurării de excitaţie dispusă pe rotorul maşinii se folosesc inele şi perii.

3. Sistemul de excitaţie cu excitatrice de curent alternativ elimină necesitatea inelelor şi periilor, de aceea acerst sistem se mai numeşte sistem de excitaţie fără perii.

Excitatricea în acest caz este un generator sincron înglobat în construcţia generatorului de bază. Excitatricea are înfăşurarea indusă trifazată de curent alternativ dispusă pe rotorul maşinii iar înfăşurarea inductoare, alimentată în curent continuu, este amplasată pe statorul generatorului de bază. În figura SG 4 de mai jos se prezintă schema de principiu a sistemului de excitaţie cu excitatrice de curent alternativ.

Fig.SG4-schema de principiu a sistemului de excitaţie cu excitatrice de curent alternativ.

7

Înfăşurarea de excitaţie a generatorului de bază, EG, este alimentată de la înfăşurarea rotorului excitatricei printr-un grup de redresoare montate pe axul rotorului. Această soluţie constructivă a permis eliminarea inelelor şi periilor, întrucât toate elementele sunt montate pe rotorul aflat în mişcare de rotaţie.

Înfăşurarea de excitaţie a excitatricei este alimentată în curent continuu prin redresorul Rd2 de la statorul generatorului sincron printr-un transformator intermediar, soluţie asemănătoare cu cea prezentată în cazul generatorului sincron autoexcitat.

Autoexitarea generatorului se face pe baza tensiunii remanente creată de existenţa magnetismului remanent al polilor excitatricei şi gneratorului. Reglarea excitaţiei se face de către regulatorul automat de tensiune, RAU, conectat la circuitul statorului şi care conţine elemente similare cu cazul generatorului sincron autoexcitat.

Sistemul de excitatrice de curent alterantiv este de dată mai recentă şi superioritatea lui compoarativ cu celelelate sisteme constă în excluderea contactelor alunecătoare: colector, inele de contact şi perii.

Dintre sistemele de exitaţie prezentate, cel mai utilizat la nave este sistemul cu autoexictaţie. Sistemul cu autoexcitaţie de curent continuu nu se mai foloseşte, el poate fi întâlnit numai la nave de construcţie mai veche. Sistemul cu excitatrice de curent alternativ, fiind de dată mai recentă, este mai puţin răspândit şi în mod deosebit este aplicat la generatoare de putere mare.

Reacţia indusului genratorului sincronTransformatorul intermediar, folosit în sistemul cu autoexcitaţie şi în

sistemul excitatricei de curent alterantiv, are două înfăşurări primare: de tensiune şi de curent. Înfăşurarea de tensiune asigură autoexitarea generatorului la mers în gol (curentul de sarcină, I=0) şi menţine alimntarea excitaţiei pe timpul funcţionării generatorului sincron. Înfăşurarea de curent are rolul de a compensa căderea de tensiune care apare la mersul în sarcină al generatorului.

Asemănător cu generatorul de curent continuu şi în cazul generatorului sincron, la mersul în sarcină, curentul debitat de generator produce o cădere de tensiune pe impedanţa înfăşurării induse a generatorului şi, de asemenea, produce un flux de reacţie al indusului care se compune cu fluxul inductor principal şi creează fluxul rezultant la mersul în sarcină al generatorului. Înfăşurarea de curent a transformatorului intermediar are un rol similar cu excitaţia serie a generatorului de curent continuu întrucât compensează căderea de tensiune şi influenţa reacţiei indusului produse de curentul de sarcină.

8

La mersul în gol al generatorului sincron (I=0), înfăşurarea de excitaţie dispusă pe polii inductori de pe rotor produce fluxul inductor principal, Ø0, a cărui axă coincide cu axa polilor. Atunci când generatorul funcţionează în sarcină şi debitează un curent, I ≠ 0, acest curent creează un flux propriu denumit fluxul de reacţie al indusului. În cazul generatorului sincron curentul de sarcină, I, este defazat faţă de tensiune şi se consideră că are două componente: o componentă activă în fază cu tensiunea şi o componentă reactivă defazată π faţă de tensiune. 2

Fenomenul reacţiei indusului depinde, în cazul generatorului sincron, de defazajul φ care există între tensiunea electromotoare, E0, de mers în gol şi curentul de sarcină, I. În figura SG 5 de mai jos se prezintă fluxul inductor principal şi fluxul de reacţie pentru trei cazuri limită: sarcină activă, sarcină pur inductivă şi sarcină pur capacitivă.

Fig.SG5-fluxurile în generatorul sincron la mers în sarcină

Din reprezentarea fluxurilor se observă că pentru sarcina activă figura SG5a) fluxul de reacţie este perpendicular pe axa polilor inductori şi se numeşte flux de reacţie transversal, Øaq (cazul este similar cu cel al generatorului de curent continuu). Pentru sarcina inductivă(figura SG5b), fluxul de reacţie este orientat de-a lungul axiei polilor, în sens contrar fluxului inductor principal şi se numeşte flux de reacţie longitudinal demagnetizant, Øad . Dacă sarcina este capacitivă(figura SG5c), fluxul de

9

reacţie este orientat de-a lungul axei, în sensul fluxului inductor principal şi se numeşte flux de reacţie longitudinal magnetizant.

πPentru cazul general, Ψ ≠ 2 , în figura SG6 de mai jos se prezintă

componentele curentului de sarcină.

Fig.SG6-componentele curentului de sarcinăa) caracter inductiv; b)caracter capacitiv.

În cazul general, curentul de sarcină prin componentele sale produce un flux de reacţie care este format din:

- un flux der eacţie transversal, Øaq, creat de componenta activă a curentului de sarcină, Ia;

- un flux de reacţie longitudinal, Øad, creat de componenta reactivă a curentului şi care poate fi demagnetizant în cazul unei componente reactive inductive sau magnetizant dacă componenta reactivă este capacitivă.

Pentru sistemul electroenergetic naval, principali consumatori fiind motoarele electrice, se solicită de la centrală putere reactivă inductivă necesară în funcţionarea motoarelor electrice şi, ca urmare, în toate regimurile de funcţionare, componenta longitudinală a fluxului de reacţie este demagnetizantă.

Din cele prezentate rezultă că în cazul generatorului sincron acţiunea fluxului de reacţie al indusului de micşorare a fluxului rezultant, de la mersul

10

în gol la mersul în sarcină, este dată în principal de componenta inductivă a curentului de sarcină.

Condiţii şi procedee de conectare a genratoarelor pentru funcţionarea în paralel

Funcţionarea în paralel a generatoarelor de curent alternativ este un proces mai complicat în comparaţie cu funcţionarea în paralel a generatoarelor de curent continuu.

Generatoarele sincrone pot funcţiona în paralel numai la aceeaşi viteză unghiulară a rotoarelor, adică la sincronizarea rotaţiilor. Unghiul realtiv de deviaţie al rotoarelor, în regim stabil de funcţionare, este determinat de sarcinile active apliate fiecărui generator. La schimbarea regimului sarcinilor active ale generatoarelor se modifică şi unghiurile de deviaţie între rotoare. Sincronizarea generatoarelor presupune funcţionarea acestora cu deplasări relative admisibile ale rotoarelor unul faţă de celălalt.

Pentru conectarea generatoarelor la funcţionarea în paralel trebuie să se îndeplinească anumite condiţii fără de care pot să apară şocuri mari ale curentului de egalizare. Aceste şocuri conduc la scăderea tensiunii în sistemul electroenergetic şi pentru valori mari ale acestora poate produce deteriorarea generatoarelor, motoarelor primare şi scoaterea din funcţiune a genratoarelor care lucrează.

Procesul conectării generatorului la funcţionarea în paralel cu îndeplinirea condiţiilor necesare, se numeşte sincronizarea generatorului şi se poate face: manual, semiautomat şi automat. La sincronizarea manuală condiţiile pentru cuplarea generatorului la reţea se execută manual de către operator. Sincronizarea semiautomată presupune efectuarea manuală a unor operaţiuni iar altele se realizează automat. Sincronizarea automată constă în efectuarea automată a tututror operaţiunilor.

Pentru sincronizarea generatoarelor se folosesc trei procedee diferite: sincronizarea precisă, sincronizarea grosieră şi autosincronizarea.

La sincronizarea precisă, generatorul excitat, se cuplează la funcţionarea în paralel cu reţeaua după realizarea condiţiilor de sincronism: egalitatea valorilor amplitudinilor tensiunilor, coimcodenţa fazelor tensiunilor, egalitatea frecvenţelor generatorului care se cuplează cu frecvenţa reţelei.

La sincronizarea grosieră genratorul excitat se conectează la funcţionarea în paralel fără respectarea strictă a condiţiilor de sincronism. În primul moment al cuplării în serie cu generatorul se introduce un reactor (bobină cu reactanţă inductivă) care micşorează şocul curentului de egalizare

11

în limite admisibile. După intrarea în sincronism a genratorului reactorul este scos din circuit.

Procedeul de autosincronizare constă în: antrenarea generatorului neexitat la o turaţie apropiată de turaţia de sincronism(alunercarea admisibilă 2-3%), cuplarea generatorului neexcitat la reţea, după cuplare se conectează alimentarea excitaţiei generatorului. În primul moment genratorul va funcţiona în regim asincron după care, având alimentată excitaţia, este atras în sincronism. Autosincronizarea este cel mai simplu procedeu de sincronizare şi este aplicat în centralele electrice ale sistemului naţional în care generatorul este conectat la o reţea de putere infinită şi şocul curentului de egalizare poate fi suportat. Autosincronizarea nu se practică în cazul centralelor electrice navale în care puterea generatorului care se cuplează este comparabilă cu puterea surselor care alimentează reţeaua electrică. În cazul centralelor electrice navale, şocul curentului de egalizare din perioada în care generatorul lucrează în regim asincron produce scăderi mari ale tensiunii în sistemul electroenergetic, poate duce la deteriorarea generatorarelor, motoarelor primare şi de asemenea la scoaterea din funcţiune a generatoarelor care lucrează, având ca urmare scotarea din funcţiune a centralei electrice navale.

Sistemele electroenergetice navale conţin de regulă două sau mai multe generatoare sincrone. În figura SG7 de mai jos este prezentat, sub formă simplificată, cazul a doă genratoare dintre care unul, G2, lucrează iar al doilea, G1, urmează să fie conectat în pralel cu primul.

Fig. SG7-conectarea generatoarelor la funcţionarea în paralel.a)- schema de principiu; b)-schema echivalentă.

Pentru funcţioanrea în paralel a generatoarelor sincrone este necesar să coincidă valorile instantanee ale tensiunilor, u1 = u2. Această coincidenţă

12

se obţine atunci când la conectarea în paralel a generatoarelor sunt îndeplinite următoarele condiţii:

1. coincidenţa formelor curbelor tensiunilor , u1 şi u2

2. egalitatea valorilor U1 şi U2

3. coincidenţa fazelor tensiunilor U1 şi U2

4. egalitatea frecvenţelor f1 şi f2

5. succesiunea fazelor se fie aceeaşi.Îndeplinirea primei condiţii se asigură prin construcţia generatoarelor,

ultima condiţie se asigură la montaj, iar celelalte condiţii se realizează la conectarea în paralel a funcţionării genratoarelor şi se verifică cu aparate de măsură: voltmetre, frecvenţmetre şi sincronoscoape.

În cazul în care valorile efective ale tensiunilor nu sunte egale, celelalte condiţii presupunându-se că sunt realizate, diferenţa dintre tensiuni duce la apariţia curentului de egalizare în circuitul comun al celor două generatoare. Deoarece pe acest circuit rezistenţele înfăşurărilor statorice au valori mici şi se neglijează în comparaţie cu reactanţele inductived ale acestora, curentul de egalizare este un curent reactiv. Dacă U1 > U2 curentul de egalizare este defazat în urma tensiunii U1 având caracter inductiv pentru genratorul G1 şi defazat înaintea tensiunii U2 având caracter capacitiv pentru generatorul G2 . După cum este cunoscut de la studiul genratorului sincron curentul de egalizare va produce în acest caz un flux de reacţie longitudinal demagnetizant pentru generatorul G1 şi un flux de reacţie longitudinal magnetizant pentru genratorul G2. Ca urmare scade tensiunea generatorului G1 şi creşte tensiunea generatorului G2.,iar la bare se va stabili o valoare medie a tensiunii. Curentul de egalizare fiind în acest caz pur reactiv nu are componente active şi nu creează şocuri de putere activă asupra celor două generatoare.

Pentru realizarea condiţiei de cuplare G1 este necesar să se regleze tensiunea generatorului G1 care urmează să se conecteze pentru funcţionarea în paralel. Reglarea tensiunii se face prin modificarea curentului de excitaţie al acestuia. În cazurile practice, regulatoarele automate de tensiune montate pe generatoare asigură îndeplinirea condiţiei de egalizare a tensiunilor şi ca urmare acest reglaj nu se efectuează, iar pe panoul genratorului nu se prevede această posibilitate de reglaj.

Neîndeplinirea condiţiilor 3 şi 4 duce la apariţia tensiunii de bătăi. Considerăm că tensiunile generatoarelor sunt egale, U1= U2 iar frecvenţele sunt diferite f1 ≠ f2. În această situaţie vectorii tensiunilor generatorului care se cuplează şi generatorului care lucrează sunt defazaţii cu un unghi δ.În figura SG8 de la pagina 14 se prezintă diagramele tensiunilor şi curenţilor la sincronizarea generatoarelor pentru valori diferite ale defazajului δ.

13

Fig.SG8 – diagramele tensiunilor şi curenţilor la sincronizarea generatoarelor pentru diferite valori ale unghiului δ

Ca urmare a inegalităţii vitezelor unghiulare de rotaţie , unghiul de defasaj δ, se schimbă de la 0 la 180˚ electrice şi diferenţa geometrică a tensiunilor, denumită tensiune de bătăi, Ub= ∆U = U 1 – U2, variază între limitele de la o la 2U) pentru U1 = U2 = U.

În momentul conectării generatorului G1 apare curentul de egalizare a cărui mărime depinde de diferenţa geometrică, a tensiunilor ∆U = U 1 – U2. Curentul de egalizare care se închide prin circuitul comun al celor două generatoare este defazat cu π/2 faţă de vectorul căderii de tensiune ∆U întrucât pe acest circuit rezistenţa este neglijabilă în raport cu reactanţa inductivă a înfăşurărilor statorice.

Valoarea curentului de şoc în momentul conectării în paralel a celor

două genratoare cu înfăşurări de amortizare, pentru se determină cu expresia:

unde: - E˝d1 , E˝d2 –tensiunile electromotoare corespunzătoare generatoarelor G1 şi G2 în regim supratranzitoriu;

14

- x˝d1, x˝d2 – reactanţele longitudinale supratranzitorii ale generatoarelor G1 şi G2;

- xr – reactanţa reţeleui de la G1 la G2;

- ky- coeficient de şoc care ia în considerare componenta aperiodică a curentului (pentru seistemele navalke se consideră ky=1,6÷1,9);

- - coeficient care determină valoarea amplitudinii componentei periodice a curentului.

Cea mai mare valoare a curentului de şoc se obţine pentru δ =180˚, în acest caz:

Şocul curentului de egalizare, a cărui mărime poate depăşi de 10-15 ori valoarea curentului nominal al generatorului, creează forţe electrodinamice însemnate în înfăşurările statoarelor, care pot duce la deteriorarea lor.

Conectarea generatoarelor la valori mari ale defazajului δ produc forţe electrodinamice apropiate ca valoare de cele produse în cazul unor scurtcircuite la barele centralei electrice. În această situaţie, la conectarea generatorului acesta poate să nu intre în sincronism şi ca urmare acţionează protecţia care deconectează şi generatoarelor care lucrează.

Cea mai mare valoare a curentului de egalizare se obţine pentru δ =180˚ electrice, atunci când ∆U = 2U. În sistemul electroenergetic compus din două generatoare identice pentru care x˝d1= x˝d2= x˝d şi xr , în cazul cel mai nefavorabil, δ =180˚, curentul de egalizare atinge valoarea maximă egală cu valoarea curentului de scurtcircuit trifazat

Diferenţa geometrică a tensiunilor, ∆U, nu rămâne constantă în timp. Dacă tensiunile generatoarelor sunt sinusoidale, u1 = U1m sin w2 t, pentru situaţia în care U1m = U 2m= Um, valoarea instantanee a diferenţei tensiunilor, denumită tensiune de bătăi, este:

15

În figura SG9 se prezintă oscilograma tensiunii de bătăi.

SG9-oscilograma tensiunii de bătăi. Valoarea amplitudinii înfăşurătoarei tensiunii de bătăi se obţine cu

expresia:

Unde :- wb = w1 – w2 – pulsaţia tensiunii de bătăi desfăşurătoare;- δ= wb •t- unghiul, de dezacord dintre axele, rotoarele

generatoarelor aflate în regim de sicnronizare.Din figura de mai sus se observă că amplitudinea tensiunii de bătăi se schimbă în limitele de la zero la 2Um.Curba înfăşurătoarei 2Um sin w 1 -w 2 t reprezintă de asemenea o sinusoidă căreia îi

2corespunde w 1 -w 2 şi are amplitudinea 2Um. Cu cât este mai mică diferenţa 2

16

între vitezele de rotaţie a rotoarelor generatoarelor, cu atât este mai mică frecvenţa tensiunii de bătăi şi cu atât mai lină va fi panta curbei tensiunii de bătăi.

În cazul prezentat în fig.SG7b vectorul tensiunii U1 al generatorului G2 este în urmă cu unghiul de defazaj δ faţă de vectorul U2 , al generatorului G2. La conectarea generatoarelor pentru funcţionarea în paralel, diferenţa geometrică a tensiunilor ∆U = U 1 – U2, duce la apariţia curentului de egalizare. Acest curent, ca şi în cazul inegalităţii frecvenţelor generatoarelor, are componente active şi reactive în raport cu cele două generatoare. Prezenţa componentelor active ale curentului influenţează asupra motoarelor primare prin producerea unui cuplu electromagnetic de frânare pentru genratorul în avans, G2 şi de accelerare pentru cel rămas în urmă, G1. Şocul curentului de egalizare produce schimbarea rapidă a vitezei agregatelor, adică accelerarea primului şi frânarea celui de-al doilea generator.

Rotorul generatorului G1 va primi în plus energia cinetică:

unde J este momentul de intenţie al părţilor în mişcare ale grupului motor-generator.

Puterea activă de egalizare măreşte cuplul la axul generatorului cu o valoare care poate depăşi de câteva ori cuplul nominal. Sub acţiunea energiei cinetice suplimentare rotorul genratorului G1 este accelerat. La diferenţe mici ale vitezelor unghiulare, în momentul cuplării, rotorul după câteva oscilaţii intră în sincronism. Dacă în momentul cuplării diferenţa între vitezele unghiulare este mare, atunci prin apariţia cuplului electromagnetic de sincronizare, rotorul acestuia se poate roti de câteva ori cu 360˚, în regim asincron, înainte de a intra în sincronism. În acest caz, şocul puterii de egalizare poate produce ieşirea din sincronism şi a celorlalte generatoare din sistem, care lucrează.

Protecţia sistemelor electroenergetice navale

În procesul exploatării sistemelor electroenergetice navale este posibilă apariţia unor regimuri anormale de locru.

Pericolul cel mai mare pentru sistemele electroenergetice navale şi pentru toate elementele acţionărilor electrice îl reprezintă regimul anormal

17

produs de apariţia curenţilor de scurtcircuit. În oricare punct al sistemului curentul de scurtcircuit poate apărea la deteriorarea izolaţiei între conductoarele de curent, ca urmare a îmbătrânirii ei, sau la avarierea mecanică prin ruperea conductoarelor şi conectarea între ele a conductoarelor de pe faze diferite sau prin acumularea de lichid(apă) în conductori de curent de polarităţi diferite ş.a.

Punctul de scurtcircuit este caracterizat prin valoarea nulă a rezistenţei. Valoarea curentului de scurtcircuit este limită numai de rezistenţa interioară a sursei şi rezistenţa conductorilor electrici(bare, cabluri, aparate de conectare). Această valoare poate depăşi de sute de ori valoarea nominală a curentului din elementul respectiv.

Sub acţiunea curenţilor de scurtciruit apar forţe electrodinamice mari, capabile să deterioreze aparatul respectiv.Sub acţiunea curentului de scurtcircuit se produce foarte repede(în decurs de câteva secunde)creşterea temperaturii de încălzire a cablului până la câteva sute de grade şi arderea izolaţiei. Frecvent în punctul de scurtcirucit, în primul moment, apare arcul electric sub acţiunea căruia se aprind obiectele din apropiere, îndeosebi vaporii produselor petroliere, dând naştere la incendii cu toate consecinţele ce decurg din acestea.

Regimurile anormale produse de suprasarcini sunt caracterizate de apariţia curenţilor a căror valoare depăşeşte până la de două ori valoarea nominală. Sub acţiunea acestor curenţi temperatura de încălzire a conductorilor, în decurs de câtreva minute(uneori zeci)atinge valori periculoase(circa 100-200◦C)ceea ce ărpdice îmbătrânirea rapidă a materialelor izolante sau arderea lor. Ca urmare, regimul de suprasarcină, ca şi regimul de scurtcircuit prezintă pericol de incendiu. Suprasarcinile, de obicei, sunt create de regimulrile anormale de lucru tehnologice ale mecanismelor cu acţionarea electrică.

Supratensiunile care apar în funcţionarea unor acţionări electrice constituie de asemenea regimuri anoprmale caracterizate prin creşterea curenţilor peste limitele normale.

Protecţia elementelor sistemului electroenergetic,îndeplineşte următoarele funcţii:

- la scurtcircuit, prin intermediul siguranţelor fuzibile sau întrerupătoarelor automate, deconectează automat elementul deteriorat şi astfel se restabileşte regimul normal de lucru pentru celelalte elemente ale sistemului;

- la apariţia suprasarcinilor protecţia acţionează prin deconectarea temporizată a instalaţiilor care lucrează în suprasarcină sau prin semnalizare optică şi acustică pentru o categorie de consumatori a

18

coror menţinere în funcţie este importantă pentru siguranţa navei(instalaţia de guvernare, pompa de incendiu de avarie).

Cerinţele de bază ale protecţiei sistemelor electroenergetice navale sunt:

Selectivitatea constă în acţiunea protecţiei pentru deconectare numai a elementului deteriorat. Prin aceasta se asigură menţinerea funcţionării normale a celorlalte componente ale sistsemului.

Acţiune rapidă – pentru deconectarea elementului avariat. Deconectarea rapidă a scurtcircuitelor asigură: reducerea dimensiunilor avariei la apariţia arcului electric şi a forţelor electrodinamice, micşorarea timpului de lucru cu tensiune redusă a consumatorilor rămaşi în funcţiune. Datorită acţiunii rapide a protecţiei şi intrării automate în funcţiune a rezervei de energie electrică, practic, consumatorii nu sesizează pauza în alimentarea cu energie electrică.

În cazul regimurilor anormale produse de suprasarcini protecţia nu trebuie să acţioneze rapid, întrucât, pe de o parte, suprasarcina poate fi admisă pe o durată limitată fără a pune în pericol instalaţia, iar pe de altă parte, este posibil ca suprasarcina apărută să se datoreze unui şoc trecător de scurtă durată. Din aceste motive protecţia la suprasarcină prin deconectarea consumatorului acţionează cu întârziere de timp.

Sensibilitatea se exprimă prin coeficientul de sensibilitate care reprezintă, de exemplu pentru protecţia care reacţionează la curent, raportul între mărimea curentului de scurtcircuit din zona protejată şi curentul la care acţionează protecţia. Din acest punct de vedere, protecţia trebuie să fie suficient de sensibilă la avarii şi regimuri anormale de funcţioanre care pot să apară în elementele protejate.

Siguranţa în funcţiune.Este foarte important ca protecţia să fie permanent gata de funcţionare în cazul apariţiei avariilor şi regimurilor anormale de lucru. În acest scop schemele de protecţie trebuie să fie simple, aparatura folosită să aibă calităţi înalte în condiţii de exploatare corespunzătoare.

Pentru protecţia sistemelor electroenergetice şi elementelor lor la scurtcircuit şi suprasarcini se folosesc întrerupătoare automate şi siguranţe fuzibile. Întrerupătoarele automate sunt prevăzute cu declanşatoare maximale, adică relee electromagnetice, termice sau electronice, care la valoarea reglată a curentului de suprasarcină sau a curentului de scurtcircuit dau impuls de deschidere a contactelor principale, prevăzute cu dispozitive de stingere a arcului. Siguranţele fuzibile, la valoarea curentului stabilit pentru acţionare, întrerup circuitul prin arderea fuzibilului. Pentru circuite de puteri mari se folosesc siguranţe speciale cu mare putere de rupere tip MPR.

19

Protecţia generatoarelorÎn procesul exploatării generatoarelor electrice sunt posibile apariţia

unor regimuri anormale de lucru. În continuare se prezintă câtreva forme de avarii posibile şi regimuri anormale:

- scurtcircuitarea spirelor înfăşurării de excitaţie prin scurtcircuit între spire sau punerea la masă în două puncte. Efectul este stricarea simetriei câmpului magnetic şi producerea vibraţiilor maşinii ;

- avarierea înfăşurării induse de pe stator ca urmare a deteriorării izolaţiei acesteia. În acest caz apariţia arcului electric conduce la deteriorarea miezului de fier, aprinderea izolaţiei înfăşurărilor şi declanşarea incendiului în generator;

- regimul anormal produs de şocul curentului datorat unor scurtcircuite exterioare;

- regimul anormal care apare la trecerea generatorului în regim de motor. Acest regim poate apărea la funcţionarea în paralel a generatoarelor.

Avariile generatoarelor pot duce la deteriorarea funcţionării fără întrerupere a celorlalte părţi ale sistemului electroenergetic.

Petru a asigura funcţionareanormală a centralelor electrice navale, generatoarele sunt prevăzute cu următoarele protecţii:

- protecţia de curent la scurtcircuite exterioare şi suprasarcini;- protecţia de putere inversă;- protecţia diferenţială la scxurtcircuite interioare;- protecţia de punere la masă a unei faze care se asigură prin

controlul permanent al stării izolaţiei;- automat de stingere a câmpului magnetic.Protecţia la scurtcircuite exterioare şi suprasarciniCurenţii mari care apar la scurtcircuite exterioare sunt produşi la

atintgerea între conductorii de pe faze diferite sau între barele TPD ca urmare a deteriorării rezistenţei de izolaţie.

La producerea scurtcircuitului, protecţia generatorului trebuie să acţioneze rapid prin deconectarea generatorului. În acest scop întrerupătoarele automate folosite pentru cuplarea generatoarelor la barele TPD sunt prevăzute cu relee maximale de protecţie.

În figura SG10 de la pagina 21 se prezintă schema electrică de principiu a unui întrerupător automat tip OROMAX.

La aplicarea tensiunii de comandă prin contactele închise CB şi CF este alimentat motorul electric, M, de armare a resoartelo. După terminarea armării resoartelor se deschide contactul CF prin care se întrerupe

20

alimentarea motorului electric şi se închide contactul C F(5-6) prin care se alimentează lampa de semnalizare „resoarte aramate”.

Comanda de cuplarea întrerupătorului se dă prin apăsarea pe butonul I. Este alimentat electromagnetul de închidere EI(1-2) care efectuează cuplarea întrerupătorului automat. În prezenţa tensiunii nominale, declanşatorul de tensiune minimă, DTm, execută prin acţionarea unui clichet blocarea întrerupătorulu în poziţia închis, menţinându-se situaţia şi duupă încetarea apăsării butonului I. Cuplarea întrerupătorului automat este semnalizată de stingerea lămpii LR(lumină roşie) şi aprinderea lămpii LV (lumină verde).

Fig,SG10-întrerupătorul automat OROMAX1. Schema electrică de comandă2. Schema electrică de legături, în care :

21

I – curent de sarcinăD- declanşator de curentEI- electromagnet de închidereED-electromagnet de deschidereCS-contact de semnalizare „Resoarte armate”DTM-declanşator de tensiune minimăCSD-contact de semnalizare „Deschis prin declanşatoare”C7-C8-contacte auxiliare dreaptaC9-C12-contacte auxiliare stângaI-buton închidereO-buton deschidereLV-lampă de semnalizare culoare verdeLR-lampă de semnalizare culoare roşieCB-contacte de blocareCF-contacte de fine de cursă al motoruluiM-motor electric pentru aramarea resoartelorPFs-fişă- priză stângaPFd-fişă -priză dreapta--- - legături numai pentru întrerupătoare debranşabile

Pentru deconectarea voită a întrerupătorului se apasă pe butonul O din circuitul electromagnetului de deschidere ED. Este alimentat electomagnetul ED care realizează deconectarea întrerupătorului automat. În cazul în care, pe timpul funcţionării deconectarea se face automat ca urmare a acţiunii protecţiei se întrerupe circuitul de alimentare a declanşatorului de tensiune minimă, DTm, se înlătură blocarea mecanică şi sub acţiunea resoartelor se realizează deconectarea întrerupătorului automat. Declanşatorul de tensiune minimă, DTm, acţionează la scăderea tensiunii de alimentare sub 0,7 Un sau la anularea acesteia. Protecţiile de scurtcircuite şi suprasarcini realizează deconectarea întrerupătorului automat acţionând indirect prin intermediul declanşatorului de tensiune minimă. În caz de scurtcircuite sau suprasarcini se deschid contactele acestor relee 0 şi se întrerupe circuitul de alimentare a declanşatorului de tensiune minimă care realizează deconectarea întrerupătorului automat. Deconectarea automată ca urmare a acţiunii protecţiei este semnalizată prin comutarea contactelor CBS. Se deschide contactul CBS(1-3), se stinge lampa de semnalizare cu lumină albă şi se închide contactul CBS(1-2) care aprinde lampa de semnalizare cu lumină roşie indicând faptul că deconectarea întrerupătorului automat s-a făcut ca urmare a acţiunii protecţiei.

22

Caracteristicile tehnice ale întrerupătoarelor automate din serie OROMAX sunt prezentate în tabelul de mai jos.aD

Suprasarcina generatoarelor se poate produce la apariţia uneia sau mai multe din următoarele cauze: pornirea unor motoare asincrone de putere mare, repartiţia neuniformă a sarcinii între generatoare, decuplarea de la funcţiionarea în paralel a unui generator, creşterea sarcinii cerută de consumatori.

Depăşirea curentului nominal, în cazul suprasarcinii, până la de 2 ori valoarea nominală, poate fi suportată un timp limitat fără a pune în pericol generatorul. Protecţia la suprasarcină trebuie să acţioneze temporizat pentru a evita acţiunea acesteia în cazhul unor şocuri de scurtă durată cum ar fi cele create de pornirea unui motor asincron de putere mare.

În cazul apariţiei suprasarcinii la un generator, deconectarea acestuia de către protecţie ar duce la supraîncărcarea generatoarelor rămase în funcţiune şi astfel rând pe rând sunt deconectate toate generatoarele care funcţionează în paralel rezultând în final scoaterea centralei electrice din funcţiune. Pentru a evita o asemenea situaţie, temporizarea acţiunii protecţiei, permite în unele cazuri, intervenţia personalului de serviciu pentru reducerea sarcinii prin deconectarea unor consumatori neesenţiali, iar în alte cazuri, această deconectarea se face automat la apariţia suprasarcinii.

În figura SG 11 de la pagina 24 se prezintă o schemă de protecţie selectivă la suprasarcină.

23

Fig.SG 11-schema de protecţie slectivă la suprasarcină.

24

În schema din figura SG 11 pentru protecţia selectivă la suprasarcină se folosesc releele electromagnetice de curent d1, d2, d3 conectate de curenţi de fază ai generatorului, releul intermediar d4, releele de timp d5, d6, d7 şi declanşatoarele de tensiune minimă aparţinând întrerupătoarelor automate a1, a2, a3 care conectează grupele de consumatori I, II, III enumerate în ordinea crescătoare a importanţei lor.

Protecţia de suprasarcină acţionează la depăşirea curentului nominal. Curentul de acţionare a releelor de curent este:

- Iact = KsIgn , în care Ks= 1,1Prin ănchiderea uneia sau mai multe din contactele releelor d1,d2,d3 , este alimentat releul intermediar d4. La închiderea contactului d4 sunt puse sub tensiune releele de timp. Releele de timp sunt reglate cu întârzieri diferite astfel că după 4 s. acţionează primul releu d5 şi prin deschiderea contactului său întrerupe alimentarea declanşatorului de tensiune minimă care provoacă deconectarea întrerupătorului autoamat a1.

În cazul în care după deconectarea grupei I de consumatori suprasarcina continuă să se menţină, atunci după 8 s. acţionează releul de tip d6 şi se decuplează a doua grupă de consumatori. Dacă suprasarcina continuă mai mult de 14 s. intră în acţiune releul d7 care deconectează a treia grupă de consumatori.

Deconectarea în trepte a grupelor de consumatori permite eliminarea suprasarcinii, preântâmpină scoaterea de sub tensiune a centralei electrice şi asigură funcţionarea fără întrerupere a consumatorilor esenţiali pentru siguranţa navei.

În situaţii mai deosebite dacă în urma acţiunii protecţiei selective de suprasarcină aceasta continuă să se menţină, atunci, după 20 s. Intră în funcţiune şi releul d8 care decuplează generatorul de la barele TPD.

Protecţia la putere inversăDezvoltarea sistemelor electroenergetice navale ca urmare a

trecerii treptate la etaper superioare de automatizare complexă a proceselor ce se desfăşoară la bordul navelor, a condus la creşterea consumului de energie electrică. Pentru acoperirea necesarului de consum în centralele electrice funcţionează în paralel mai multe generatoare.

La funcţionarea în paralel a generatoarelor apare posibilitatea trecerii unui generator în regim de motor atunci când tensiunea produsă de acesta este mai mică decât tensiunea de la barele TPD

25

produsă de celelalte generatoare. Scăderea tensiunii generatorului şi trecerea lui în regim de motor poate fi cauzată de avarii produse la motorul primar de antrenare( întreruperea alimentării cu combustibil, deteriorarea cuplajului mecanic din motor şi generator) sau pe partea electrică(întreruperea excitaţiei generatorului). În astfel de cazuri, generatorul fiind cuplat în paralel cu alte generatoare, trece în regim de motor şi devine consumator de energie electrică.

Funcţionarea generatorului în regim de motor nu este admisă şi el trebuie să fie deconectat pentru a nu încărca generatoarele aflate în funcţionare normală. În acest scop generatoarele navale sunt prevăzute cu protecţie la putere inversă.

În centralele electrice de curent alternativ protecţia la putere inversă se realizează după mărimea curentului şi după faza acestuia comparativ cu faza tensiunii de la bare. Protecţia la putere inversă în centralele electrice de curent continuu acţionează în funcţie de mărimea curentului şi de sensul acestuia în comparaţie cu tensiunea de la bare.

Protecţia generatoarelor de curent alternativ la putere invesă se realizează frecvent cu relee construite după principiul inducţiei electromagenetice. În figura SG12 de la pagina 27 se prezintă schema de protecţie la putere invesă pentru un generator de curent alternativ realizată în vairantele: cu releu de inducţie şi cu releu cu semiconductoare.

Circuitul magnetic este alcătuit din miezurile 1,2 şi discul de aluminiu 3 dispus în miezuri şi fixat pe un ax. Sistemul de contacte ale releului, care nu este arătat pe figură, este alcătuit dintr-un contact mobil fixat pe axul discului.

Releul are două înfăşurări: înfăşurarea de curent 4 dispusă pe miezul superior1 şi conectată în circuitul secundar al transfcormatorului de curent montat în circuitul generatorului şi înfăşurat de tensiune 5 dispusă pe miezul inferior şi conectată la transformatorul de tensiune.

26

Fig.SG12- schema de protecţie a generatorului la putere inversăa- cu releu de inducţieb- cu elemente semiconductoare

În figura SG 13 a. de la pagina 28 se prezintă schema sistemului magnetic al releului de inducţie.

27

În figura SG 13 b. se prezintă diagrama vectorială a tensiunilor şi curenţilor. Curentul Ir al înfăşurării de curent este în urma tensiunii Ur cu unghiul φr. Curentul din ănfăşurarea de tensiune Iu este defazat faţă de tensiune cu un unghi oarecare, Yu dependent de raportul între rezistenţa şi reactanţa ănfăşurării de tensiune. Fluxurile ø1 şi øu

create de curenţii Ir şi Iu sunt defazate în raport cu curenţii, cu un unghi determinat de pierderile ăn fier ale circuitului magnetic. În acest fel în dispozitivul de inducţie există două câmpuri decalate în spaţiu cu un unghi de 90° şi ca fază cu unghiul Ψ.

Curenţii induşi de câmpurile ø1 şi øuîn discul de aluminiu determină un moment de rotaţie al acestuia.

Mrot =k ø1 øu sin ΨÎn funcţionare normală, atunci când generatorul debitează curent şi

putere în reţea, momentul de rotaţie exercitat asupra discului acţionează în sensul de deschidere a contactelor.

La trecerea generatorului în regim de motor se schimbă cu 180° sensul curentului Ir, se inversează sensul cuplului de rotaţie şi discul releului se reoteşte în sens contrar, adică în sensul de închidere a contactelor releului. Întârzierea de timp a releului este reglată în funcţie de distanţa care trebuie parcursă de disc până în momentul închiderii contactelor. Prin închiderea

28

contactului releului se dă impulsul de declanşare a întrerupătorului automat şi generatorul este decuplat de la bare.

Releul de putere inversă poate fi reglat pentru a acţiona la o putere inversă egală cu 6,9 sau 12% din puterea nominală.

Releul de putere inversă cu semiconductoare este realizat după principiul redresorului sensibil la fază şi se compune din: transformatorii Tr1 şi Tr2, redresorii Rd1 , Rd2 elementul de execuţie compus din releele d1 şi d2.

În conformitate cu schema de conectare, primarul transformatorului Tr1 este parcurs de un curent proporţional, valoarea curentului debitat de generator iar primarul transfsormatorului Tr2 este alimentat de la tensiunea generatorului şi este parcurs de un curent proporţional cu aceasta.

Întrucât redresorul Rd1 conectat la suma geometrică a tensiunilor

U rd1 = U a + U d

iar redresorul Rd2 la diferenţa geometrică a tensiunilor

29