Електрична захиста: трансформатори заземлення та заряджання шин

1. Система з високим опором до землі
Високий опір до землі може обмежити струм короткого замикання на землю та відповідно знизити перевищення напруги на землю. Однак немає потреби під'єднувати великий резистор із великим значенням безпосередньо між нейтральною точкою генератора та землею. Замість цього можна використовувати маленький резистор разом із трансформатором заземлення. Первінна обмотка трансформатора заземлення підключається між нейтральною точкою та землею, а вторинна обмотка — до маленького резистора. За формулою, опір, бачений з первінної сторони, дорівнює опору вторинної сторони, помноженому на квадрат співвідношення числа витків трансформатора. Тому, за допомогою трансформатора заземлення, фізичний маленький резистор може ефективно функціонувати як високий опір.

2. Принцип захисту генератора при заземленні
При заземленні генератора між нейтральною точкою та землею є напруга. Ця напруга прикладається до первінної обмотки трансформатора заземлення, що викликає відповідну напругу на вторинній стороні. Ця вторинна напруга може служити критерієм для захисту генератора від замикання на землю, дозволяючи трансформатору заземлення виділяти нуль-послідовну напругу для цілей захисту.

3. Функція графітових щіток заземлення валу генератора (сторона турбіни)
Завдяки неможливості ідеально рівномірного розподілу магнітного поля статора генератора, між ротором генератора може утворитися потенціальна різниця в кілька вольт або більше. Оскільки опір контуру, утвореного ротором генератора, підшипниками та землею, дуже невеликий, через нього можуть пройти значні струми валу. Для запобігання формуванню цих струмів виробники встановлюють ізоляційні прокладки під усіма підшипниками на стороні підсилювача генератора, що перериває шлях струму валу.

Для забезпечення того, щоб вал генератора мав однаковий потенціал з землею, запобігаючи електрохімічному корозію, спричиненому струмами валу.
Для цілей захисту заземлення, уникнення складностей при моніторингу ізоляції при одноточковому замиканні на землю ротора.

4. Функція графітових щіток на кінцевій частині генератора

Струм підсилення генератора проходить через графітові щітки, потім через кільце зсуву (комутатор) у обмотку ротора, створюючи обертове магнітне поле в обмотці ротора.

5. Захист при зарядженні шини

У системі 220 кВ, після завершення ремонту Шини II, коли відновлюється напруга на Шині II через з'єднуючий вимикач від Шини I, під час процесу заряджання відбувається короткотривала флуктуація напруги. Крім того, через великий зарядний струм можливі неправильні спрацювання релейних захистів відстані. Тому необхідно активувати захист при зарядженні шини, щоб запобігти неправильним спрацюванням та швидко відключити з'єднуючий вимикач, якщо це необхідно.