کاربرد ترانسفورماترهای زمینی در کابینههای مقاومت زمینی میانگین ژنراتور
هنگامی که جریان ظرفیتی ژنراتور کمی بزرگ است، باید مقاومتی در نقطه خنثی ژنراتور اضافه شود تا از فرکانس تغذیه ایجاد شده که میتواند عایق موتور را در حین خطای زمینی آسیب برساند، پرهیز شود. اثر میرایی این مقاومت باعث کاهش ولتاژ اضافی و محدود کردن جریان خطای زمینی میشود. در حین خطای یکفازی ژنراتور، ولتاژ بین نقطه خنثی و زمین برابر با ولتاژ فاز است که معمولاً چند کیلوولت یا حتی بالاتر از ۱۰ کیلوولت است. بنابراین، این مقاومت باید دارای مقادیر مقاومت بسیار بالا باشد که اقتصادی بسیار گران است.
به طور کلی، مقاومت بزرگ با مقادیر مقاومت بالا مستقیماً بین نقطه خنثی ژنراتور و زمین متصل نمیشود. به جای آن، ترکیبی از مقاومت کوچک و ترانسفورماتور زمینی استفاده میشود. سیمپیچ اصلی ترانسفورماتور زمینی بین نقطه خنثی و زمین متصل میشود، در حالی که مقاومت کوچک به سیمپیچ ثانویه متصل میشود. بر اساس فرمول، امپدانس بازتابی به سمت اصلی برابر با مقاومت سمت ثانویه ضربدر مجذور نسبت دورهای ترانسفورماتور است. بنابراین، با استفاده از ترانسفورماتور زمینی، مقاومت کوچک میتواند عملکرد یک مقاومت با مقادیر مقاومت بالا را انجام دهد.
در حین خطای زمینی ژنراتور، ولتاژ بین نقطه خنثی و زمین (که برابر با ولتاژ اعمال شده به سیمپیچ اصلی ترانسفورماتور زمینی است) ولتاژ متناظری در سیمپیچ ثانویه القا میکند که میتواند به عنوان پایهای برای حفاظت از خطای زمینی استفاده شود—یعنی ترانسفورماتور زمینی میتواند ولتاژ صفر-سلبی را استخراج کند.
ولتاژ اسمی اصلی ترانسفورماتور ۱.۰۵ برابر ولتاژ فاز ژنراتور است و ولتاژ اسمی ثانویه ۱۰۰ ولت است. متصل کردن مقاومت به سیمپیچ ثانویه آسان است و مقاومت ۱۰۰ ولت به راحتی در دسترس است. اگرچه جریان خطای زمینی بازتابی در سمت اصلی به دلیل نسبت ترانسفورماتور بزرگ میشود، خطای زمینی ژنراتور باید منجر به قطع فوری و خاموشی شود، بنابراین مدت زمان جریان بسیار کوتاه است و اثرات حرارتی به حداقل میرسد که مشکلی ایجاد نمیکند.
