발전기의 스태터 접지 고장 보호

참고로, 발전기의 스태터 와인딩의 별점 또는 중성점은 접지 고장 전류를 제한하기 위해 임피던스를 통해 접지됩니다. 감소된 접지 고장 전류는 접지 또는 대지 고장 시 스태터 코어와 와인딩에 적은 손상을 초래합니다. 만약 접지 임피던스가 매우 높게 설정되면, 접지 고장 전류는 발전기의 정격 전류보다 낮아질 수 있습니다. 이러한 경우, 위상 계전기의 민감도가 낮아져 고장 시 트립하지 않을 수도 있습니다. 예를 들어, 정격 전류보다 낮은 전류는 차동 계전기가 접지 고장으로 작동하기 어렵게 만듭니다.
이러한 경우, 차동 보호 외에도 민감한 접지/대지 고장 계전기가 사용됩니다. 발전기의 스태터 접지 고장 보호에 어떤 종류의 계전기 배열이 적용될지는 스태터 중성점 접지 방법에 따라 달라집니다. 저항 중성점 접지의 경우, 스태터 와인딩의 중성점은 저항을 통해 접지됩니다.

여기서, 하나의 전류 변환기가 발전기의 중성점과 접지 연결 사이에 연결됩니다. 이제 하나의 보호 계전기가 전류 변환기의 2차측에 연결됩니다. 발전기는 두 가지 방식으로 전력 시스템에 전력을 공급할 수 있습니다. 직접 변전소 버스바에 연결되거나, 하나의 스타 델타 변압기를 통해 변전소에 연결될 수 있습니다. 만약 발전기가 직접 변전소 버스바에 연결된다면, 2차측에 연결된 계전기는 역시간 계전기가 됩니다. 여기서는 시스템의 다른 고장 계전기와의 조정이 필요하기 때문입니다. 그러나 스태터가 스타 델타 변압기의 일차측에 연결되는 경우에는, 고장이 스태터 와인딩과 변압기 일차측 와인딩 사이에 국한되기 때문에, 시스템의 다른 접지 고장 계전기와의 조정이나 구별이 필요 없습니다.

따라서, 이 경우에는 즉시 동작하는 유형의 계전기를 2차측에 연결하는 것이 좋습니다.

참고로, 저항 중성점 접지 시스템에서는 100%의 스태터 와인딩을 보호할 수 없습니다.

얼마나 많은 퍼센트의 스태터 와인딩이 접지 고장으로부터 보호될지는 접지 저항 값과 계전기 설정에 따라 달라집니다. 스태터 와인딩의 저항 접지는 저항을 직접 중성 경로에 연결하는 대신 분배 변압기를 사용하여도 가능합니다. 여기서, 분배 변압기의 일차측이 스태터 와인딩의 접지 및 중성점 사이에 연결됩니다. 변압기의 2차측은 적절한 저항으로 부하가 걸리며, 하나의 과전압 계전기도 변압기의 2차측에 연결됩니다. 최대 허용 접지 고장 전류는 변압기의 크기와 로딩 저항 R의 값에 의해 결정됩니다.

이 저항은 2차측에 연결되어, 회전비의 제곱만큼 일차측으로 반영되어, 스태터 와인딩의 중성점에서 접지 경로에 저항을 추가합니다.

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