Системы электроснабжения включают в себя различное оборудование, используемое для поддержания надежности производства, передачи и распределения электроэнергии. Генераторы играют важную роль в выработке электроэнергии, которая передается, распределяется и потребляется с помощью систем электроснабжения. Генераторы могут быть воплощены в различных формах и могут по-разному подключаться к системе электроснабжения и даже по-разному заземляться. Многие генераторы включают в себя первичный двигатель, который вращает ротор внутри статора таким образом, что при вращении ротора в обмотках статора индуцируется напряжение. Генераторы могут быть многофазными, при этом многие генераторы в современных системах электроснабжения обеспечивают три фазы питания.
Генераторы могут быть подключены к земле различными способами. В некоторых реализациях генераторы подключаются к земле с помощью высокого импеданса через нейтральную точку. Заземляющий резистор нейтрали на заземляющем трансформаторе нейтрали может быть использован для получения электрических сигналов, используемых для защиты генератора. Однако надлежащая защита высокоомного заземления генератора требует обнаружения замыканий на землю в генераторе, чтобы генератор можно было отключить, чтобы защитить его от дальнейшего повреждения из-за замыкания на землю.
Предыдущие попытки выборочного обнаружения замыканий на землю в высокоомном заземленном генераторе не были достаточно надежными. Например, в одном решении токовый сигнал получается с помощью трансформаторов тока (ТТ) в соединении с генератором. Однако решение, использующее только токи, привело к снижению чувствительности в некоторых приложениях. Следовательно, таким решениям не хватает надежности. Необходима система обеспечения чувствительного направления замыкания на землю в генераторе с высокоомным заземлением. В настоящем документе описаны усовершенствования существующей технологии обнаружения замыканий на землю. Конкретные улучшения включают в себя расчет направления замыкания на землю с использованием измерений тока и фиксированного установившегося опорного значения. Например, можно использовать измерение напряжения положительной последовательности и опорный сигнал постоянной ошибки.