Zastosowanie transformatorów ziemnych w szafach rezystorów ziemnych neutrali generatorów

Gdy prąd pojemnościowy generatora jest nieco duży, należy dodać rezystor w punkcie neutralnym generatora, aby uniknąć przepięcia sieciowego, które mogłoby uszkodzić izolację silnika podczas zwarcia z ziemią. Efekt tłumienia tego rezystora zmniejsza przepięcie i ogranicza prąd zwarcia z ziemią. Podczas jednofazowego zwarcia z ziemią generatora, napięcie między punktem neutralnym a ziemią równa się napięciu fazowemu, zwykle kilka kilowoltów lub nawet powyżej 10 kV. Dlatego ten rezystor musi mieć bardzo wysoką wartość oporu, co jest ekonomicznie kosztowne.

Ogólnie rzecz biorąc, duży rezystor o wysokiej wartości nie jest bezpośrednio podłączany między punkt neutralny generatora a ziemię. Zamiast tego używa się kombinacji małego rezystora i transformatora doziemnego. Pierwsze obwinięcie transformatora doziemnego jest podłączone między punkt neutralny a ziemią, a mały rezystor jest podłączony do drugiego obwinięcia. Według wzoru, impedancja odbita na stronie pierwotnej równa się oporności stronie wtórnej pomnożonej przez kwadrat stosunku liczby okręceń transformatora. Dzięki temu, za pomocą transformatora doziemnego, mały rezystor może działać jako rezystor o wysokiej wartości.

Podczas zwarcia z ziemią generatora, napięcie między punktem neutralnym a ziemią (równe napięciu zastosowanemu do pierwszego obwinięcia transformatora doziemnego) indukuje odpowiednie napięcie na drugim obwinięciu, które można wykorzystać jako podstawę dla ochrony przed zwarciami z ziemią – tzn. transformator doziemny może wyodrębnić napięcie sekwencyjne zerowe.

Napięcie znamionowe strony pierwotnej transformatora wynosi 1,05 razy napięcie fazowe generatora, a napięcie znamionowe strony wtórnej to 100 voltów. Łatwo jest podłączyć rezystor do drugiego obwinięcia, a rezystor 100 V jest łatwo dostępny. Mimo że odbity prąd zwarcia z ziemią na stronie pierwotnej staje się duży z powodu stosunku transformatora, zwarcie z ziemią generatora powinno natychmiastowo wywołać rozłączenie i zatrzymanie, więc czas trwania prądu jest bardzo krótki, co skutkuje minimalnymi efektami termicznymi, co nie stanowi problemu.