حفاظی الکتریکی: ترانس‌های زمین‌گذاری و شارژ بار اتوبوس

1. سیستم زمین‌گذاری با مقاومت بالا
زمین‌گذاری با مقاومت بالا می‌تواند جریان خطای زمین را محدود کرده و فشار بیش از حد روی زمین را به طور مناسب کاهش دهد. با این حال، نیازی به اتصال مستقیم مقاومت بزرگ با مقادیر بالا بین نقطه خنثی ژنراتور و زمین نیست. به جای آن، می‌توان از مقاومت کوچکی در کنار ترانسفورماتور زمین‌گذاری استفاده کرد. پیچش اصلی ترانسفورماتور زمین‌گذاری بین نقطه خنثی و زمین متصل شده و پیچش ثانویه به مقاومت کوچکی متصل می‌شود. بر اساس فرمول، امپدانس مشاهده شده در سمت اصلی برابر با مقاومت سمت ثانویه ضرب در مجذور نسبت پیچش ترانسفورماتور است. بنابراین، با استفاده از ترانسفورماتور زمین‌گذاری، مقاومت فیزیکی کوچک می‌تواند به عنوان مقاومت بالا عمل کند.

2. اصل حفاظت زمین‌گذاری ژنراتور
در هنگام زمین‌گذاری ژنراتور، ولتاژی بین نقطه خنثی و زمین وجود دارد. این ولتاژ روی پیچش اصلی ترانسفورماتور زمین‌گذاری اعمال می‌شود و ولتاژ متناظری را در سمت ثانویه القا می‌کند. این ولتاژ ثانویه می‌تواند به عنوان معیاری برای حفاظت از خطای زمین ژنراتور عمل کند و به ترانسفورماتور اجازه می‌دهد تا ولتاژ صفر-دنباله‌ای را برای اهداف حفاظتی استخراج کند.

3. عملکرد فرش کربنی زمین‌گذاری محور ژنراتور (سمت توربین)
به دلیل عدم توزیع کاملاً یکنواخت میدان مغناطیسی استاتور ژنراتور، اختلاف پتانسیل چند ولت یا بیشتر می‌تواند بین روتور ژنراتور ایجاد شود. از آنجا که امپدانس مدار تشکیل شده توسط روتور ژنراتور، لرزه‌گیرها و زمین بسیار کوچک است، جریان‌های محور قابل توجهی ممکن است جریان یابند. برای جلوگیری از تشکیل این جریان‌ها، تولیدکنندگان پاشنه‌های عایقی را زیر تمام لرزه‌گیرهای سمت تحریک ژنراتور نصب می‌کنند تا مسیر جریان محور را قطع کنند.

برای اطمینان از اینکه محور ژنراتور در پتانسیل یکسان با زمین قرار گرفته و از فرسایش الکتریکی ناشی از جریان‌های محور جلوگیری شود.
برای اهداف حفاظت زمین‌گذاری، از مشکلات نظارت بر عایق در صورت وقوع خطا در یک نقطه زمینی روتور پرهیز شود.

4. عملکرد فرش کربنی سر ژنراتور

جریان تحریک ژنراتور از طریق فرش‌های کربنی، سپس از طریق حلقه‌های لیز (کموناتور) وارد پیچش روتور می‌شود و میدان مغناطیسی چرخانی در پیچش روتور ایجاد می‌کند.

5. حفاظت شارژ شدن بار

در سیستم 220kV، پس از اتمام نگهداری بار II، هنگام بازیابی ولتاژ بار II با تغذیه آن از بار I از طریق کلید میان‌بار، در طول فرآیند شارژ شدن نوسان کوتاهی در ولتاژ وجود دارد. علاوه بر این، به دلیل جریان شارژ شدن بزرگ، رله‌های حفاظت فاصله ممکن است عمل نادرستی انجام دهند. بنابراین، حفاظت شارژ شدن بار باید فعال شود تا عمل نادرست را جلوگیری کرده و در صورت لزوم کلید میان‌بار را به سرعت قطع کند.