電気保護：接地トランスフォーマーとバス充電

1. 高抵抗接地システム
高抵抗接地は、接地故障電流を制限し、適切に接地過電圧を減らすことができます。ただし、発電機の中性点と接地間に大きな高値の抵抗を直接接続する必要はありません。代わりに、小さな抵抗と接地変圧器を使用することができます。接地変圧器の一次巻線は中性点と接地間に接続され、二次巻線は小さな抵抗に接続されます。公式によれば、一次側で見られるインピーダンスは、二次側の抵抗値に変圧器の巻線比の二乗を掛けたものに等しくなります。したがって、接地変圧器を使用することで、小さな物理的な抵抗でも効果的に高抵抗として機能することができます。

2. 発電機の接地保護原理
発電機の接地時に中性点と接地間には電圧が生じます。この電圧は接地変圧器の一巻線に適用され、二次巻線に相当する電圧が誘導されます。この二次電圧は発電機の接地故障保護の基準として使用でき、接地変圧器は保護目的でゼロシーケンス電圧を取り出すことができます。

3. 発電機軸接地カーボンブラシの機能（タービン側）
発電機スターター磁界の完全な均一分布は不可能であり、発電機ロータ間には数ボルト以上の電位差が生じることがあります。発電機ロータ、ベアリング、および地線によって形成される回路のインピーダンスが非常に小さいため、顕著な軸電流が流れることもあります。これらの電流の形成を防ぐために、製造者は発電機励磁側のすべてのベアリングの下に絶縁パッドを設置し、軸電流のパスを切断します。

発電機軸が接地と同じ電位になるようにし、軸電流による電気腐食を防止します。
接地保護の目的で、ロータに単一地点の接地故障が発生した場合の絶縁監視の困難さを避ける。

4. 発電機端子カーボンブラシの機能

発電機の励磁電流はカーボンブラシを通じて滑環（コムミュテータ）を経由してロータ巻線に入り、ロータ巻線内に回転磁界を作ります。

5. バス充電保護

220kVシステムにおいて、バスIIのメンテナンス完了後、バスIからバス連絡ブレーカーを通じてバスIIに電圧を復帰させる際、充電過程で一時的な電圧変動が生じます。また、充電電流が大きいため、距離保護リレーが誤作動する可能性があります。したがって、バス充電保護をアクティブ化し、必要に応じて迅速にバス連絡ブレーカーをトリップして誤作動を防ぐ必要があります。