Proteção contra falta fase-terra do enrolamento do estator do gerador

Faltas fase-terra geralmente ocorrem nas ranhuras da armadura. A corrente de falta à terra é geralmente limitada pela resistência no fio neutro do gerador. Um relé sensível de proteção contra falta à terra, conforme mostrado na figura, é usado para proteger o enrolamento do estator contra tais falhas.

Os relés usados ​​neste esquema de blindagem (proteção) são:

A corrente de falta à terra é geralmente limitada por um resistor (se a corrente de falta for limitada a 200 a 250 A) ou por um transformador de distribuição (se a corrente de falta for limitada a 4 a 10 A) conectado ao condutor neutro do gerador.

Se o fio neutro for aterrado através de um resistor, um transformador de corrente é montado no fio neutro do gerador e conectado a um relé dos tipos (1) e (2).

Para (1), o relé de temporização inversa deve ser classificado com outros relés de falta à terra no sistema. Para (2), nenhuma distinção com outros relés de falta à terra é necessária porque a falta à terra é limitada ao enrolamento primário do estator e do transformador. Com o aterramento por resistência é impossível proteger 100% do enrolamento do estator. A porcentagem de enrolamento protegido depende do valor do neutro-terra do resistor e da configuração do relé.

Quando ocorre uma falta à terra, a corrente de neutro aumenta e o relé fecha o circuito de disparo.

Porém, a capacitância distribuída do estator para o terra limita o valor da resistência (Rn) no condutor neutro.

ou seja, R_N = 10⁶ / (6πfC) ohms,

Onde C é a capacitância do circuito do estator para terra/fase em μF.

Quando o fio neutro é aterrado no enrolamento primário de um transformador, a proteção contra falha à terra é fornecida pela conexão de um relé de sobretensão no transformador de distribuição secundário. O valor máximo da resistência é dado por R_N = 10⁶ /6πfN²Ohms.

O valor de R e x% determina a configuração do relé.

Normalmente, 80-85% dos enrolamentos do gerador CA ou do transformador são protegidos contra faltas à terra. Os 15-20% restantes do fio neutro permanecem desprotegidos. A figura da falta fase-terra mostra que o ajuste de proteção diferencial necessário é determinado pelo valor da resistência de terra do neutro e também pela proporção do enrolamento do estator a ser protegido.

A Culpa da Terra I_F É dado por:

EU_F = (IX)V/R

Este valor deve corresponder ao valor de falta primária da proteção diferencial, I_S para corrente operacional máxima.

EU_S = (1-X)V/R e eu_R = F/R

EU_S = eu_R -XI_R

X = (eu_R -EU_S) / EU_S

= (1-eu_S/EU_R)

Portanto %X = ( 1 – I_S/EU_R ) x 100

EU_Ó ou eu_S = Corrente de configuração de erro primário do CT

EU_R = Configuração da corrente de resistência de terra (corrente de carga total)

R = resistência de terra

∴ % do enrolamento do estator desprotegido (1-X) = (I_S/EU_R)x100

ou seja, %(1-X) = I_S.R/V x 100