Kuidas lahendada ühefaasi maandumisvigu määramist 3-faasilisel 4PT-s mittemaandatud süsteemides

10 kV ja 35 kV mitte-maandatud süsteemides tekitavad ühefaasi maandumisvigu minimaalne vool, nii et kaitsmine harva lülitub sisse. Määrustel on kehtestatud operatsioonide piiriks 2 tundi; pikendatud märgamata vigud võivad halveneda, isegi lüliteid kahjustada. Kuigi Riigivõrk edendab väikevoolsete maandumisvigu valiku seadmeid 110 kV ja 220 kV alamjaotustes, on nende täpsus endiselt madal, nõudes järelevalve/operatsioonipersonali analüüsi kaugmõõtmiste põhjal. Mitte-maandatud süsteemide puhul, mis kasutavad kolmefaaselisi 4PT pingetransformatorite, analüüsib see artikkel ühefaaselise maandumisvigu, et parandada kaugmõõtmiste kasutusvõimet töötajatele, pakkudes lahendusi väljapakkuvalt kogemusest.

1 Normaalsete toimimise ja ühefaaseliste maandumisvigude analüüs mitte-maandatud süsteemides
1.1 Pingetransformatori printsiip normaalse toimimise ajal

10 kV busi kolmefaaselises 4PT pingetransformatoris (juhend: Joonis 1), U_A, U_B, U_C(faas-kauguse pinged), U_L (nulljärjestuse pinge); U_Aa, U_Bb, U_Cc (primääringide faaspinged); U_a, U_b, U_c (sekundaarringide faaspinged), 3U₀ (nulljärjestuse pinge). Kõik PT suhted: (10 kV/√3)/(57.74 V).

Normaalse toimimise ajal analüüsitakse primääringide kolmefaaselisi ja nulljärjestuse pingi, nagu näidatakse Võrrandis (1). Võrrandi (1) põhjal saadakse sekundaaristinged kui U_a= 57.74 V, U_b = 57.74V, U_c = 57.74V, ja 3U₀ = 0V, mis vastavad kolmefaaselise avatud deltaühendusega pingetransformatori sekundaaristingedele.

1.2 PT printsiibi analüüs ühefaaselisel maandumisvigu korral

Kui esineb A-faasi maandumisviga, siis pingetransformatori primääring saab ekvivalentsena esitada, nagu näidatakse Joonisel 2. Sealhulgas on kolmefaaselise PT primääringide impedants , nulljärjestuse ringi impedants on , ja U_A', U_B', U_C', U_L' on kolme faasi ja nulljärjestuse pinged A-faasi maandumisvigu korral vastavalt.

Ülaoteoreemi põhjal saame

Kolmefaaselise 4PT pingetransformatori omaduste järgi on nulljärjestuse ringi impedants palju suurem kui faasinge impedants. Siis eelnev võrrand lihtsustub, nagu näidatakse Võrrandis (3).

Kui esineb A-faasi maandumisviga, on A-faasi faas-kauguse pinge 0, ja B ja C faaside pinged on 10 kV. Kooskõlas Võrrandiga (3) saame ühefaaselise maandumisvigu korral fasaagrammi, nagu näidatakse Joonisel 3.

Joonise 3 fasaagrammi analüüsi põhjal saame Võrrandi (4). Sealhulgas on U_Aa', U_Bb', ja U_Cc' busi primääringide pinged pärast A-faasi maandumisvigu.U_Aa'= U_A 10kV√3, U_Bb'= U_B 10kV√3, U_Cc' =U_C 10kV√3, U_L'=U_A = 10kV √3. Pärast vigu sekundaaringi pöördumist saame U_a' = 57.74V, U_b' = 57.74V, U_c' = 57.74V, ja 3U₀' = 57.74V.

Eelmise analüüsi põhjal, mitte-maandatud süsteemis, kui esineb ühefaaselise maandumisvigu, on ABC faaside pinged kõik 57.74 V, mis vastab normaalse toimimise olukorrale. Ainus erinevus on nulljärjestuse pinge, mis tõuseb faaspingeni, mis toob suurt segadust järelevalve- ja hoolduspersonalile. On väga raske tuvastada, et tegu on ühefaaselise maandumisvigu. Lisaks on viga liiga väike, et kaitsmine käivitaks automaatkaitsmise, mis toob ohtlikud aspekte elektrivõrgu turvalisele ja stabiilsele toimimisele.

2 Parandusmeetmed

Et lahendada probleemi, et kolmefaaselise 4PT juhitusega pingetransformatoril, kui esineb ühefaaselise maandumisvigu, üles laaditud kolmefaase pinge kaugmõõtmised vastavad normaalse toimimise olukorrale, mis toob teatava segaduse järelevalve- ja hoolduspersonalile, soovitatakse säilitada kolmefaaselise 4PT pingetransformatori primääringide juhtmisviis muutumatuna ja muuta sekundaarringide ühendust, nagu näidatakse Joonisel 4.

Alamosa 1.2 analüüsi põhjal saame: U_A' = U_L' + U_Aa' = 0V, U_B' = U_L' + U_Bb' = 10kV, U_C' = U_L' + U_Cc' = 10kV. See tähendab, et vigu pärast sekundaaristinged on U_A' = 0V, U_B' = 100 kV, U_C' = 100kV, ja3U₀' = 57.74kV. Ealamdata andmete analüüsi põhjal, parandatud kolmefaaselise 4PT pingetransformatori puhul, ühefaaselise maandumisvigu korral, kolmefaased pinged vastavad ühefaaselisele vigule kolmefaaselises neljapiirilises süsteemis, ja nulljärjestuse pinge tõuseb ka faaspingeni.

Järelevalve- ja hoolduspersonal saavad kiiresti tuvastada, et 10 kV süsteemis on esinenud ühefaaselise maandumisvigu. Koos väikevoolse maandumisvigu valiku seadmega saab vastava vigulise joone võimalikult kiiresti eemaldada.

3 Järeldus

See artikkel pakub kolmefaaselise 4PT pingetransformatori sekundaarringide ühenduse meetodit, mis võimaldab üles laadida kolmefaase pinge kaugmõõtmised, mis vastavad ühefaaselisele maandumisvigu omadustele mitte-maandatud süsteemis, järelevalvesüsteemi. See aitab järelevalve- ja hoolduspersonalil kiiremini otsuseid langetada, takistab viga veelgi halvenedes, ja tagab elektrivõrgu turvalise ja stabiilse toimimise.