Elektrische Bescherming: Aardingstransformatoren en Busbelasting

1. Hoogohmige aardingssysteem
Hoogohmige aarding kan de stroom van een grondfout beperken en de overspanning op de grond passend verminderen. Er is echter geen noodzaak om een grote, hoogwaardige weerstand direct tussen het neutrale punt van de generator en de grond te verbinden. In plaats daarvan kan een kleine weerstand worden gebruikt in combinatie met een aardingstransformator. De primaire winding van de aardingstransformator wordt verbonden tussen het neutrale punt en de grond, terwijl de secundaire winding is verbonden met een kleine weerstand. Volgens de formule is de impedantie die aan de primaire zijde wordt waargenomen gelijk aan de secundaire weerstand vermenigvuldigd met het kwadraat van de verhouding van de transformatiewikkelingen. Daarom kan, met behulp van een aardingstransformator, een fysieke kleine weerstand effectief fungeren als een hoge weerstand.

2. Principe van generator aardingbescherming
Tijdens de aarding van de generator is er een spanning tussen het neutrale punt en de grond. Deze spanning wordt aangebracht over de primaire winding van de aardingstransformator, wat een corresponderende spanning op de secundaire zijde induceert. Deze secundaire spanning kan dienen als criterium voor de bescherming tegen grondfouten van de generator, waardoor de aardingstransformator nulreekspanning kan afnemen voor beschermingsdoeleinden.

3. Functie van koolstofborstel aarding van de generatoras (turbinezijde)
Vanwege de onmogelijkheid van een perfect uniforme verdeling van het magnetisch veld van de generatorstator, kan er een potentiaalverschil van enkele volts of hoger ontstaan over de generatorrotor. Aangezien de impedantie van het circuit dat wordt gevormd door de generatorrotor, lagers en aarde zeer klein is, kunnen er aanzienlijke asstromen stromen. Om de vorming van deze stromen te voorkomen, installeren fabrikanten isolerende platen onder alle lagers aan de opwekkerszijde van de generator, waardoor het pad van de asstroom wordt verbroken.

Om ervoor te zorgen dat de generatoras op gelijke potentiaal staat met de grond, waardoor elektrische corrosie veroorzaakt door asstromen wordt voorkomen.
Voor doeleinden van aardingbescherming, om moeilijkheden bij het monitoren van isolatie te voorkomen wanneer er een enkele punt grondfout optreedt op de rotor.

4. Functie van koolstofborstels aan de generatoruitgang

De opwekkingstroom van de generator stroomt via koolstofborstels, vervolgens via gleuroprijzers (commutator) naar de rotorwikkeling, waarbij een draaiend magnetisch veld in de rotorwikkeling wordt gecreëerd.

5. Busbeladingbescherming

In een 220kV-systeem, na het voltooien van onderhoud aan Bus II, wanneer de spanning op Bus II wordt hersteld door deze te beladen vanaf Bus I via de busverbinder, treedt er een korte spanningsfluctuatie op tijdens het beladingsproces. Bovendien kan, vanwege de grote beladingsstroom, de afstandsbeschermingsrelais foutief werken. Daarom moet de busbeladingbescherming worden geactiveerd om miswerking te voorkomen en indien nodig snel de busverbinder te laten uitschakelen.