Pagsusuri ng Ground Fault at Earth Fault: Pag-unawa sa mga Pagkakaiba at Mga Pamamaraan ng Proteksyon

Ano ang Ground Fault at Earth Fault?

Ground Fault:

Ang ground fault ay nangyayari kapag may hindi inaasahang koneksyon (fault) na lumitaw sa pagitan ng isang aktibong konduktor at ang lupa o neutral point. Sa ganitong klase ng fault, ang kasalukuyan ay tumutunog direkta sa lupa. Ito ay maaaring mangyari sa iba't ibang anyo, tulad ng single line-to-ground fault (L-G), double line-to-ground fault (LL-G), o three line-to-ground fault (LLL-G).

Ang mga ground fault ay partikular na malubha dahil ito ay maaaring magresulta sa malaking sukat ng fault current. Kung hindi ito mabilis na natanggal sa tinukoy na oras, ang mataas na kasalukuyan na ito ay maaaring magdulot ng malaking pinsala sa mga kagamitan ng power system, kabilang ang mga transformer, cables, at switchgear. Kaya, ang mabilis na deteksiyon at paghihiwalay ng mga ground fault ay mahalaga para sa proteksyon at kaligtasan ng sistema.

Pansin:

Ang ground point ay dapat na maayos na konektado sa pinagmulan at epektibong grounded. Bukod dito, kapag ang isang aktibong konduktor ay nakapag-ugnayan sa lupa (halimbawa, bumagsak sa lupa), ito ay lumilikha ng hindi inaasahang landas patungo sa lupa. Ang kondisyong ito ay karaniwang tinatawag na earth fault—isang uri ng open-circuit o leakage fault kung saan ang kasalukuyan ay tumutunog mula sa konduktor patungo sa lupa.

Mga Dahilan ng Ground Faults:

• Pagkawala ng insulasyon: Pagkasira o pagkawala ng dielectric properties ng insulasyon dahil sa pagtanda, sobrang init, o kontaminasyon.

• Pisikal na pinsala sa underground cables: Mekanikal na pinsala sa panahon ng excavation o konstruksyon, o pagpasok ng tubig sa cable trenches, na nagdudulot ng pagbagsak ng insulasyon.

• Overload ng cable: Sobrang kasalukuyan na nagdudulot ng sobrang init, na maaaring matunaw o putulin ang konduktor, na pumapayag ito na makapag-ugnayan sa lupa.

• Natural disturbances:

• Ang mga puno na bumabagsak sa mga power lines.

• Pag-accumulate o flow ng tubig sa ibabaw ng mga insulator, na nagdudulot ng flashover.

• Ang mga hayop o ibon na naka-ugnay sa isang aktibong konduktor at isang grounded structure, na lumilikha ng conductive path.

Proteksyon Laban sa Ground Faults:

Upang maprotektahan ang power system, ginagamit ang mga protective relays upang detektahin ang abnormal na kondisyon at simulan ang tripping ng associated circuit breaker.

Ang mga instrument transformers—tulad ng Current Transformers (CTs) at Potential Transformers (PTs)—ay ginagamit upang sukatin ang kasalukuyan at voltage ng sistema, respetibong. Ang mga senyas na ito ay ipinapadala sa mga protective relays, na nagkokompara ng sukatin na halaga laban sa pre-set na threshold.

Kung ang kasalukuyan o voltage ay lumampas sa itinalagang limit, ang relay ay aktibo, na nagpapadala ng trip signal sa circuit breaker upang i-isolate ang masasamang bahagi at linisin ang fault.

Karaniwang relays na ginagamit para sa ground fault protection ay kinabibilangan ng:

• Current-based relays:

• Overcurrent Relay

• Instantaneous Overcurrent Relay

• Earth Fault Relay

• Voltage-based relays:

• Overvoltage Relay

• Overfluxing Relay

Earth fault:

Ang earth fault ay isang uri ng open-circuit fault na nangyayari kapag ang isang current-carrying cable o konduktor ay nababagsak at naka-ugnay sa lupa o sa isang conductive material na naka-ugnay sa lupa. Sa ganitong scenario, sa ilalim ng radial power flow conditions, ang load end ng sistema ay nadi-disconnect mula sa pinagmulan.