Proteção contra falha à terra do enrolamento do estator do gerador

Proteção contra falha à terra do enrolamento do estator do gerador

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Proteção contra falta fase-terra

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:
  • Relé de tempo inverso – quando o gerador está conectado diretamente ao barramento da estação.
  • Relé de armadura momentaneamente energizado – quando o gerador está conectado a um transformador delta/estrela.
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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).
  • Ler: Relé estático ou relé de estado sólido
  • Ler: Princípio e operação do relé diferencial
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, RN = 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 RN = 106 /6πfN2Ohms.
  • Ler: Classificação de relés

Porcentagem de enrolamentos desprotegidos (falta fase-terra de um gerador ou transformador)

O valor de R e x% determina a configuração do relé.
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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 IF É dado por:
EUF = (IX)V/R
Este valor deve corresponder ao valor de falta primária da proteção diferencial, IS para corrente operacional máxima.
EUS = (1-X)V/R e euR = F/R
EUS = euR -XIR
X = (euR -EUS) / EUS
= (1-euS/EUR)
Portanto %X = ( 1 – IS/EUR ) x 100
EUÓ ou euS = Corrente de configuração de erro primário do CT
EUR = Configuração da corrente de resistência de terra (corrente de carga total)
R = resistência de terra
% do enrolamento do estator desprotegido (1-X) = (IS/EUR)x100
ou seja, %(1-X) = IS.R/V x 100

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