Forståelse af transformer neutralt jordforbindelse

• Sikkerheden, pålideligheden og økonomien af strømnettet;
• Vælgning af isolationsniveauer for systemudstyr;
• Overspændingsniveauer;
• Relæbeskyttelsesstrukturer;
• Elektromagnetisk støj på kommunikationslinjer.

• Systemer med høje jordfejlstrømme: Når der opstår en enefase-jordfejl, er den resulterende jordfejlstrøm meget stor. Eksempler herpå inkluderer systemer rated 110 kV og over, samt 380/220 V tre-fase fire-led systemer. Også kendt som effektivt jordede systemer.
• Systemer med lave jordfejlstrømme: Under en enefase jordfejl dannes der ikke en komplet kortslutningsloop, så fejlstrømmen er meget mindre end normal belastningsstrøm. Også kendt som ikke-effektivt jordede systemer.

• Solidt jordet neutralt punkt
• Neutralt punkt jordet gennem en resistor

• Ujordet neutralt punkt
• Neutralt punkt jordet gennem en bueundertrykkelseskreds (Petersen-kreds)

• En enefase jordfejl kræver umiddelbar udløsning af det defekte udstyr, hvilket afbryder strømforsyningen og reducerer pålideligheden.
• Den store kortslutningsstrøm genererer betydelig elektrodynamisk og termisk stress, hvilket potentielt kan udvide skaden.
• Stærke magnetfelter fra høje fejlstrømme forårsager elektromagnetisk støj på nærliggende kommunikations- og signaliseringskredsløb.
• Under en enefase fejl falder den fejlende fase-spænding til nul, mens de ufejlende fase-spændinger forbliver nær normal fase-spænding. Dermed kan udstyrsisolering designes for fase-spænding alene—hvilket reducerer omkostninger, især fordeleligt ved højere spændingsniveauer.

• Høj-resistans jordning
• Medium-resistans jordning
• Lav-resistans jordning

• Tillader automatisk fejlrydning og forenkler drift/maintenance.
• Isolerer hurtigt jordfejl, hvilket resulterer i lave overspændinger, eliminering af resonante overspændinger, og muliggør brug af kabler og udstyr med lavere isolationsklasse.
• Reducerer isoleringsaldring, forlænger udstyrsliv og forbedrer pålidelighed.
• Jordfejlstrømmer (hundreder af amper eller mere) sikrer høj sensitivitet og selektivitet af relæbeskyttelse—ingen behov for kompleks fejlledsvalg.
• Reducerer brandrisiko.
• Tillader brug af gapløse ZnO overspændingsbeskyttelser med høj energiabsorption og lav restspænding for overspændingsbeskyttelse.
• Dæmper 5. harmoniske komponenter i buejordnings-overspændinger, hvilket forhindrer eskalering til fase-fase fejl.

• Høj-resistans jordning: Egnede til distributionsnetværk med kapacitiv jordstrøm <10 A, store generatorer hvor enefase jordstrøm overstiger tilladte grænser men forbliver <10 A. Resistansværdier typisk mellem hundrede til tusinder af ohm.
• Medium- og lav-resistans jordning: Ingen streng grænse, men generelt:
• Medium resistans: Neutral fejlstrøm mellem 10 A og 100 A
• Lav resistans: Neutral fejlstrøm >100 A

De anvendes i byområder med kabeldominerede distributionsnetværk, hjælpeanlæg til kraftværker, og store industrielle anlæg—hvor kapacitive strømme er høje, og midlertidige jordfejl er sjældne.

• Enfase jordfejlstrøm <10 A; bue slukker sig selv, og isolationen kan automatisk genoprette sig.
• Systemets symmetri bevares; systemet kan midlertidigt køre med en fejl for at give tid til lokalisation af fejlen.
• Minimal kommunikationsstøj.
• Enkelt og økonomisk.
• Hvis kapacitiv strøm >10 A, kan der opstå høje, intermittente bujordoverspændinger. Disse overspændinger er langvarige, påvirker hele netværket, og udgør alvorlige trusler mod udstyr med svag isolation - især roterende maskiner. Sådanne overspændinger har gentagne gange forårsaget flerpunktjordfejl, udstyrsbrand og store afbrydelser. Resonante overspændinger fører ofte til sprungne sikringer i spændingsoverførere (VTs), VT-brand eller endda skade på hovedudstyr.
  Resonante overspændinger fører ofte til sprungne sikringer i spændingsoverførere (VTs), VT-brand eller endda skade på hovedudstyr.

• Induktiv strøm fra bueundertrykkelsespakkelen kompenserer systemets kapacitive jordstrøm, hvilket reducerer fejlstrømmen til <10 A - og tillader buens selvsletning.
• Isolation ved fejlpunktet kan automatisk genoprette sig.
• Reducerer sandsynligheden for intermittente bujordoverspændinger.
• Bevarer systemets symmetri under enfasefejl, hvilket gør det muligt at fortsætte drift midlertidigt for at finde fejlen.
• Det reducerer dog kun sandsynligheden - ikke eliminerer - bujordoverspændingen, og reducerer ikke dens størrelse. Overspændingsforhøjelsen forbliver høj, hvilket indebærer betydelig isolationsstress - især farligt for kompakte skifter og kabelsystemer, som kan opleve isolationsnedbrydning eller fasede kortslutninger, hvilket kan føre til katastrofale udstyrssammenbrud.

• Den 110 kV eller 220 kV højspændings side af vindparker anvender typisk nederst jordet via en afbryder (isolator).
• Den 35 kV samlede systemside anvender normalt bueundertrykkelsespakkel eller resistor jordning.
  • Hvis samlede systemet anvender alle-kable linjer, er den kapacitive strøm relativt stor; derfor anbefales resistor jordning.