発電機のスタータ接地故障保護

これは、発電機のスタータ巻線の中性点または星形接続点が、接地障害電流を制限するためにインピーダンスを通じて接地されることに注意が必要です。接地障害電流が減少すると、接地または地絡障害時にスタータコアや巻線への損傷が軽減されます。接地インピーダンスが非常に高い場合、接地障害電流は発電機の通常の定格電流よりも低くなる可能性があります。その場合、位相リレーの感度が低下し、障害時にトリップしないことがあります。たとえば、定格電流以下の電流では、差動リレーの動作が困難になることがあります。
そのため、発電機の差動保護に加えて、高感度の接地/地絡障害リレーを使用します。発電機のスタータ接地障害保護にどのようなリレーアレンジメントが使用されるかは、スタータ中性点の接地方法によって異なります。抵抗による中性点接地の場合、スタータ巻線の中性点は抵抗を通じて接地されます。

ここでは、電流変換器が発電機の中性点と接地接続間に接続されています。次に、保護リレーが電流変換器の二次側に接続されます。発電機は、変電所のバスバーに直接接続するか、または星型三角形変圧器を介して変電所に接続するかのいずれかで電力システムに給電することができます。発電機が変電所のバスバーに直接接続されている場合、CT二次側に接続されたリレーは逆時間リレーとなります。なぜなら、ここで他の障害リレーとのリレー調整が必要だからです。しかし、発電機のスタータが星型三角形変圧器の一次側に接続されている場合、障害はスタータ巻線と変圧器一次巻線の間に限定されるため、システム内の他の地絡障害リレーとの調整または判別は必要ありません。

したがって、この場合、CT二次側に瞬時アームチュア引き寄せタイプのリレーを接続することが好ましいです。

なお、抵抗による中性点接地システムでは、スタータ巻線全体の100%を保護することはできません。

地絡障害に対するスタータ巻線のどの程度のパーセントが保護されるかは、接地抵抗値とリレー設定によります。抵抗によるスタータ巻線の接地は、抵抗を巻線の中性路に直接接続する代わりに、配電変圧器を使用することでも可能です。ここでは、配電変圧器の一次側がスタータ巻線の中性点と接地間に接続されます。
変圧器の二次側には適切な抵抗が負荷され、また過電圧リレーも変圧器の二次側に接続されます。最大許容地絡障害電流は、変圧器のサイズと負荷抵抗Rの値によって決定されます。

この抵抗は二次側に接続され、変圧器の一次側に巻数比の平方によって反映され、スタータ巻線の中性点から接地までの経路に抵抗を追加します。

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