Toepassing van aardingsversterkers in kasten voor neutrale aardingweerstanden van generatoren

Wanneer de capacitaire stroom van een generator enigszins groot is, moet er een weerstand aan het neutrale punt van de generator worden toegevoegd om overbelasting op netfrequentie te voorkomen die de motorisolatie bij een aardfout kan beschadigen. Het dempende effect van deze weerstand vermindert de overbelasting en beperkt de aardfoutstroom. Tijdens een enkelvoudige aardfout van de generator is de spanning tussen neutraal en aarde gelijk aan de fase-spanning, meestal enkele kilovolts of zelfs boven de 10 kV. Daarom moet deze weerstand een zeer hoge waarde hebben, wat economisch duurzaam is.

Over het algemeen wordt een grote, hoge waarde weerstand niet rechtstreeks verbonden tussen het neutrale punt van de generator en de aarde. In plaats daarvan wordt een combinatie van een kleine weerstand en een aardingstransformator gebruikt. De primaire winding van de aardingstransformator is verbonden tussen het neutrale punt en de aarde, terwijl een kleine weerstand is verbonden met de secundaire winding. Volgens de formule is de impedantie die wordt weerspiegeld naar de primaire zijde gelijk aan de weerstand aan de secundaire zijde vermenigvuldigd met het kwadraat van het transformatieverhoudinggetal. Zo kan met een aardingstransformator een kleine weerstand fungeren als een hoge waarde weerstand.

Tijdens een aardfout in de generator (waarbij de spanning tussen neutraal en aarde gelijk is aan de spanning die wordt aangebracht over de primaire winding van de aardingstransformator) wordt er een overeenkomstige spanning geïnduceerd op de secundaire winding, die kan worden gebruikt als basis voor aardfoutbeveiliging - d.w.z. de aardingstransformator kan nulrij-stroom extraheren.

De genoemde primaire spanning van de transformator is 1,05 keer de fase-spanning van de generator, en de genoemde secundaire spanning is 100 volt. Het is eenvoudig om een weerstand aan de secundaire winding te verbinden, en een 100 V-weerstand is gemakkelijk verkrijgbaar. Hoewel de weerspiegelde aardfoutstroom aan de primaire zijde door het transformatieverhoudinggetal groter wordt, moet een aardfout in de generator onmiddellijk uitschakeling en stillegging veroorzaken, zodat de stroomduur zeer kort is, wat minimaal thermische effecten heeft, wat geen probleem vormt.