El devanado espalda con espalda o corto en el mismo devanado de fase del estator nunca puede ser capturado por porcentaje. Relé de protección diferencial que también se llama relé diferencial de precio Merz modificado. Esto se debe a que la corriente producida por este tipo de fallas fluye en un circuito local entre los devanados afectados. y no produce diferencia entre las corrientes que entran y salen del devanado en los dos extremos donde se colocan los transformadores de corriente.

Si este estator sólo tiene una bobina por ranura, no se puede producir un bobinado corto . Si hay varias bobinas por ranura, es probable que se produzcan fallos entre espiras .

En lugar de un relé diferencial en serie, se utiliza un relé diferencial cruzado para producir fallos entre los devanados del estator.

En los estatores de devanados múltiples, como los utilizados en los generadores hidroeléctricos, cada devanado de fase se divide en dos mitades porque deben transmitir corrientes muy elevadas.

Generador de bobinado paralelo:

En la figura anterior se muestra el diagrama esquemático de una protección diferencial transversal precargada para el devanado del estator en cortocircuito .

Este tipo de protección requiere precauciones especiales de enrollado. Para identificar la falla que ocurre entre vueltas, cada devanado (fase) se divide en dos partes como se muestra en la figura. En condiciones normales, la corriente que circula por los dos devanados es igual. Por lo tanto, las corrientes a través del devanado secundario de los dos CT son iguales y no fluye corriente a través de la bobina de operación del relé, por lo que el relé no funciona. Si ocurre una falla entre las espiras, la corriente a través de los dos CT no es igual y, por lo tanto, la diferencia en la corriente fluye a través de la bobina de operación del relé. El relé energiza y cierra el circuito de disparo para aislar las secciones defectuosas.

Este tipo de protección utiliza componentes de voltaje de secuencia cero causados ​​por la reducción de la fuerza electromotriz en la fase defectuosa. Cuando ocurre el error, el voltaje del sistema cero aparece sobre el devanado terciario del convertidor de voltaje que está conectado a la bobina de operación del relé direccional de tres elementos y, por lo tanto, opera el relé.

Si el cable neutro del generador está firmemente conectado a tierra, es posible proteger los devanados completos contra errores de fase a tierra .

Como el neutro está conectado a tierra a través de una resistencia para limitar la corriente de falla a tierra, con este tipo de puesta a tierra no es posible proteger todo el devanado contra falla a tierra y el porcentaje de devanado protegido depende del valor de la resistencia de puesta a tierra del neutro y del relevo de contexto. Se debe realizar la configuración para que la protección no sea para Faltas a Tierra en la página EHV. Es poco probable que ocurran fallas a tierra cerca del neutro donde el voltaje relativo a tierra es más bajo. Es una práctica común proteger entre el 80 y el 85% del devanado del generador contra fallas a tierra. El restante 20 a 15% del devanado del lado neutro queda desprotegido por el relé diferencial. Por lo tanto, una protección de falla a tierra separada está destinada a proteger todo el devanado contra fallas a tierra.

Si hay un fallo a tierra en el devanado del generador (GW), la corriente residual I _F fluye a través de parte del devanado y del circuito neutro a tierra. La corriente secundaria IS correspondiente fluye a través de la bobina de operación (OC) y la bobina del relé de protección diferencial de falla a tierra limitada (REF), como se muestra en la figura anterior.

Si la falla a tierra _IF ocurre en el punto F del devanado del generador, _Vaf está disponible para conducir la corriente de falla a tierra _IF a través de la conexión neutro a tierra. Si el punto 'F' está más cerca de 'a', es decir, más cerca del neutro, la tensión de alimentación _Vaf es relativamente baja. Por lo tanto, la corriente de falla a tierra I _F será pequeña. No es práctico mantener la configuración del relé demasiado sensible para detectar corrientes de falla a tierra de pequeña magnitud. Por lo tanto, la práctica es proteger aproximadamente el 85% del devanado del generador contra fallas de fase a tierra y dejar la porción del 15% sin protección mediante protección diferencial contra fallas a tierra.

La resistencia R limita la corriente de falla a tierra como se muestra en la figura anterior. Si R es demasiado pequeño, no se utilizará tierra firme. La conexión a tierra sólida está limitada a 3,3 KV. Con una conexión a tierra de baja resistencia, la resistencia R es tan alta que toda la corriente fluye a través del neutro para garantizar la tensión total entre el conductor y el neutro. Para un generador de 60 MW, la resistencia es tan alta que la tierra es de aproximadamente 200 A. Para una conexión a tierra de alta resistencia, la corriente máxima de falla a tierra es del orden de 10 A, que suele ser el caso de los transformadores de distribución y las unidades de transformadores del generador. Si la resistencia del conductor neutro es mayor, la corriente de falla a tierra se reducirá. Por lo tanto, un porcentaje menor del devanado está protegido por una protección limitada de falla a tierra.