Aplicación de transformadores de puesta a tierra en armarios de resistencias de puesta a tierra del neutro del generador

Cuando la corriente capacitiva de un generador es ligeramente grande, se debe agregar un resistor en el punto neutro del generador para evitar el sobrepotencial de frecuencia industrial que podría dañar el aislamiento del motor durante una falla a tierra. El efecto de amortiguamiento de este resistor reduce el sobrepotencial y limita la corriente de falla a tierra. Durante una falla a tierra monofásica del generador, el voltaje entre el neutro y la tierra es igual al voltaje de fase, generalmente varios kilovoltios o incluso por encima de 10 kV. Por lo tanto, este resistor debe tener un valor de resistencia muy alto, lo cual es económicamente costoso.

En general, un resistor de gran valor no se conecta directamente entre el punto neutro del generador y la tierra. En su lugar, se utiliza una combinación de un pequeño resistor y un transformador de puesta a tierra. El devanado primario del transformador de puesta a tierra se conecta entre el punto neutro y la tierra, mientras que un pequeño resistor se conecta al devanado secundario. Según la fórmula, la impedancia reflejada al lado primario es igual a la resistencia del lado secundario multiplicada por el cuadrado de la relación de transformación. Así, con un transformador de puesta a tierra, un pequeño resistor puede funcionar como un resistor de gran valor.

Durante una falla a tierra del generador, el voltaje entre el neutro y la tierra (igual al voltaje aplicado al devanado primario del transformador de puesta a tierra) induce un voltaje correspondiente en el devanado secundario, que se puede utilizar como base para la protección contra fallas a tierra, es decir, el transformador de puesta a tierra puede extraer el voltaje de secuencia cero.

El voltaje primario nominal del transformador es 1.05 veces el voltaje de fase del generador, y el voltaje secundario nominal es de 100 voltios. Es fácil conectar un resistor al devanado secundario, y un resistor de 100 V está ampliamente disponible. Aunque la corriente de falla a tierra reflejada en el lado primario se vuelve grande debido a la relación de transformación, una falla a tierra del generador debe desencadenar un viaje inmediato y apagado, por lo que la duración de la corriente es muy corta, resultando en efectos térmicos mínimos, lo cual no supone ningún problema.