Rannsókn á orsökum fyrir villa í verndarvél grunnstrengs
Í störfum rafmagnsvefs Kínas er venjulega notuð óhefðaður miðpunktur fyrir 6 kV, 10 kV og 35 kV vefflæði. Miðpunkti maðra straumavandaranna í vefnum eru venjulega tengdir í þríhyrningssniði, sem hefur ekki miðpunkta til að tengja jörðraðar. Þegar einhvers konar jörðraðamisfall kemur upp í óhefðaðri miðpunktskerfi, verður spennutríhyrningurinn ennþá samhverjar, sem gerir minnst mögulega áhrif á notenda. Auk þess, þegar fjölgildisströmið er mjög litla (minna en 10 A), geta sum af eftirlitslegum jörðraðamisfallum sjálfvirklega dýpt, sem er mjög gert til að bæta tryggð rafmagns og læsa neðan fyrir tímabundið.
Hins vegar, með því að rafmagnsvæðið heldur áfram að breytast og þróa, þá er þetta einfalda aðferðin ekki lengur nægileg. Í nútíma borgaralegu rafmagnsvefnum, er flóknari notkun avallara hafa valdið auknum fjölgildisströmu (yfir 10 A). Undir þessum skilyrðum, er ekki hægt að treysta að jörðraðaboginn dýpi sjálfur, sem leiðir til eftirtöldra afleiðinga:
Eftirlitsleg dýping og endurnæring einhvers konar jörðraðabogs getur valdið jörðraðaoferspenningi með stærð upp að 4U (þar sem U er toppspenna) eða auka, sem haldast fyrir langan tíma. Þetta gerir mikilvægum hættu fyrir isolatión rafmagnsgerða, sem gæti valdið brotum í svakum isolatiónstökkum og leitt til mikið af tapum.
Samlengdur boginn ioniserar sveitarluftina, sem deyrnar insulatiónsegundum og aukar líklega að komast að tvíphásu kortslóðum.
Ferróresonans oferspenningar geta komið upp, sem auðveldlega skemma spannagjafi og oferspenningargjafi - aðeins að ganga að oferspenningargjafa sprangan. Þessar afleiðingar setja alvarlega á hættu insulatións heilld rafmagnsvefngerða og hætta öruggu stjórnun alls rafmagnsvefs.
Til að forðast slíkar atburði og gefa nógu nullröð straum og spenna til að tryggja örugga stjórnun jörðraðamisfallsskydd, verður að búast til við menntaðan miðpunkti svo að jörðraðaraðstandandi geti verið tengdur. Þetta nauðsyn hefur valdið þróun jörðraðavandar (venjulega nefnd "jörðraðavandar" eða "jörðraðaeiningar"). Jörðraðavandr menntar miðpunkti með jörðraðaraðstandandi, sem hefur venjulega mjög lágan raðstand (venjulega undir 5 ohm).
Auk þess, vegna hans elektromagnetískar eiginleika, jörðraðavandr býður upp á hátt raðstand til já- og nein-röð strauma, sem leyfir aðeins smá virkstraum að fara í gegnum hans vindingu. Á hverju kjarnalið er vinduð tvær vinduskil í mótskeidum. Þegar jafn nullröð straumar fara í gegnum þessa vinduskil, sýna þau lágan raðstand, sem valdar minnstum spennusleit í vindungum undir nullröð skilyrðum.
Sérstaklega, í jörðraðamisfalli, bærir vindungan já-, nein- og nullröð strauma. Hann býður upp á hátt raðstand til já- og nein-röð strauma, en lágt raðstand til nullröð strauma. Þetta er vegna þess, að innan sama phásu, eru tvær vinduskil tengdar í röð með mótskeidum; þeirra virkspennur eru eins stórar en í mótskeidum, sem efstuðlar hver önnur, sem gerir lágan raðstand til nullröð strauma.
Í mörgum notkunum, eru jörðraðavandar notaðir einungis til að gefa miðpunkti með smá jörðraðaraðstandandi og bera ekki neina sekúnda lauf. Þar af leiðandi, eru mörg jörðraðavandar búin til án sekúnda vindungar. Í venjulegum vefstjórnun, fer jörðraðavandr í grunnstaða lausstaða. En í misfalli, bærir hann misfallstraum eingöngu fyrir stutt tíma. Í lágra raðstand jörðraðakerfi, þegar einhvers konar jörðraðamisfall kemur upp á 10 kV hlið, greinir mjög snertilegt nullröð skydd fljótlega og tímabundið skipt út villulegum strengi.
Jörðraðavandr er virkur aðeins í stuttu bilinu milli misfalls og verkun á nullröð skydd. Í þessu tíma, fer nullröð straum í gegnum miðpunkts jörðraðaraðstand og jörðraðavandr, eftir formúlu: I_R = U / (R₁ + R₂), þar sem U er kerfi phása spenna, R₁ er miðpunkts jörðraðaraðstand, og R₂ er auka raðstand í jörðraðamisfallsgengi.
Á grundvelli ofangreindrar greiningar, eru verkunareiginleikar jörðraðavandar: löng lausstaðaverkun og stuttur yfirbæri í misfalli.
Samkvæmt samanstillingu, jörðraðavandr menntar miðpunkti til að tengja jörðraðaraðstand. Í jörðraðamisfalli, sýnir hann hátt raðstand til já- og nein-röð strauma, en lágt raðstand til nullröð strauma, sem tryggir öruggu verkun jörðraðamisfallsskydd.
Núverandi, jörðraðavandar settir upp í sundagerðum tjá tvö aðal markmið:
Gefa lágspað AC rafmagn fyrir sundagerðar aukaleg notkun;
Mennta miðpunkti á 10 kV hlið, sem, í samstarfi við bogdýpunarkjarna (Petersen kjarna), lagar fjölgildis jörðraðamisfalla í 10 kV einhvers konar jörðraðamisfall, sem dýpir boginn í misfallsstöð. Skyldan er eftirfarandi:
Langs allar leður í þríphásu rafmagnsvefnum, er fjölgildi bæði á milli phása og á milli hverrar phásu og jarðar. Þegar miðpunkti vefs er ekki fastur jörðraðað, verður fjölgildi til jarðar af misfallshlutnum núll í einhvers konar jörðraðamisfall, en spennur annarra tveggja phása rísa upp til √3 sinnum venjulega phása spenna. Ef þessi aukin spenna er ennþá innan isolatión höfnunar, mun hún auka fjölgildi til jarðar. Fjölgildis jörðraðamisfall í einhvers konar misfalli er um þrjú sinnum venjulega fjölgildi í hverri phásu. Þegar þessi straum verður stór, er hann auðvelda að halda eftirlitslega boga, sem frekar resonans í vefs induktív-fjölgildis gengi og býður upp á oferspenningu upp að 2,5–3 sinnum phása spenna. Hærri vef spenna, hærri hættu af slíkum oferspenningum. Þar af leiðandi, má aðeins kerfi undir 60 kV vera með óhefðaðan miðpunkti, vegna þess að einhvers konar fjölgildis jörðraðamisfall þeirra eru ennþá litla. Fyrir hærri spenna kerfi, verður að nota jörðraðavandr til að tengja miðpunkti með raðstand.
Þegar einn hliðar af stofnunarsmiðju (til dæmis 10 kV-hliðin) er tengd í horn eða Y án óbundinn vegur fyrir jörðslóð, og einfaldur jörðstraumur er stór, þá er engin tæknileg jörðpunktur tiltæk. Í slíkum tilvikum er notuð jörðsmiðja til að búa til artificíala jörðpunkt sem leyfir tengingu við boðvirkja. Þessi artificíala jörðpunkt leyfir kerfið að jafna út kapasitívefnisstrauma og dreka jörðbogar—þetta er grunnröðun jörðsmiðju.
Á meðalfærslu tíma fer jörðsmiðjan yfir jafnt rafmagn á öllum hálfum og bæri aðeins lítinn virkjunarstraum, sem myndar um að vera óhlaðin. Spannet milli jörðpunkts og jörðu er núll (með tilliti til lítils jörðpunktsfærslu frá boðvirkjum), og enginn straum fer í vikuna. Ef til dæmis B-flokkur hefur jörðbog, fer niðurstöðulegt núllraða spenna (fengið úr ójöfnu) yfir boðvirkju til jörðu. Vikan skapar indúktív straum sem jafnar út kapasitívefnis jörðstraum, sem drekar bogann—þetta er eins og að nota einfalda boðvirkju.
Nýlega hafa mörg misstillingar verið á jörðsmiðjuvernd í 110 kV-stofnunum í einhverju sviði, sem hafa alvarlega áhrif á rafrásarstöðugleika. Til að finna ræður voru framkvæmdir greiningar, gerðar réttindi og deildar upp læringar til að forðast endurtaka og leiðsögn að öðrum sviðum.
Með auknum notkun af kabeldreifum í 10 kV-netum 110 kV-stofnana, hafa einfaldir jörðstraumar auðkenndar mikið. Til að dætta ofrmagn á jörðbogum, setja margar 110 kV-stofnur upp jörðsmiðjur til að gera lágmótagjörð, sem byggir upp núllraða straumleið. Þetta leyfir valdir núllraðaverndir til að marka jörðbog eftir staðsetningu, forðast endurbrennu og tryggja örugga rafmagnssendingu.
Síðan 2008 hafa einhverjar 110 kV-stofnur 10 kV-kerfi endurnáð lágmótagjörð með því að setja upp jörðsmiðjur og tengd vernd. Þetta leyfir hröð markað á allri 10 kV-dreifa jörðbogi, sem minnkar áhrif á rafrás. En nýlega hafa fimm 110 kV-stofnur í sviðinu orðið við endurtekandi misstillingar á jörðsmiðjuvernd, sem hafa valdið afrekum og hættu rafrásarstöðugleika. Þar af leiðandi er mikilvægt að finna ræður og gera aðgerðir.
1. Greining á ræðum fyrir misstillingar á jörðsmiðjuvernd
Þegar 10 kV-dreifa hefur jörðboga, ætti núllraðavernd dreifanna á 110 kV-stofnun að marka fyrst til að marka bogann. Ef hún missir, fer jörðsmiðjuvernd sem bakvernd að dreka samtengingar og stofnusmiðju til að halda boginn. Þar af leiðandi er rétt virkni 10 kV-dreifa-verndar og dreifa-mótastrika mikilvæg. Tölfræðileg greining á misstillingum í fimm stofnunum sýnir að missi á dreifa-vernd sé frumburður.
10 kV-dreifa-núllraðavernd fer fram svona: núllraða CT-próf → vernd fer í gang → mótastrik drekar. Mikilvægir hlutar eru núllraða CT, verndareining og mótastrika. Greining fer að þessum:
1.1 Villur á núllraða CT-skrák sem valda misstillingu
Á jörðboga, skráir CT-skrák á feilu dreifa straum, sem fer í gang vernd. Samtími skráir jörðsmiðju CT-skrák líka straum. Til að tryggja markað, dreifa-verndarstillings (til dæmis 60 A, 1.0 sek) eru lægari en jörðsmiðju stillingar (til dæmis 75 A, 1.5 sek til að dreka samtengingar, 2.5 sek til að dreka stofnusmiðju). En villur á CT-skrák (til dæmis -10% fyrir jörðsmiðju CT, +10% fyrir dreifa CT) geta gert raunverulega teiknar straum sama (67.5 A vs. 66 A), svo að einungis tímaferð er talin. Þetta auksar hættu á jörðsmiðju ofmarkað.
1.2 Rangt skjáldeðskjálðar jörðu sem valdi misstillingu
10 kV-dreifar notast við skjáldeð kabel með skjáldeðskjálðum sem eru jörðuð á báðum endum—vanaleg met fyrir EMI-mínku. Núllraða CT-skrák eru venjulega toruslaga, sett inn um kabelið við útlet á dreifastofnun. Á jörðboga, ójafnvægi straumur skapa teikna í CT-skrák. En ef skjáldeðskjálður er jörðuð á báðum endum, fara skjáldeðskjálðar straumar í gegnum CT-skrák, sem villur mælingar. Ef ekki rétt sett upp (til dæmis skjáldeðskjálður jörðulín fer rétt í gegnum CT-skrák), getur dreifa-vernd mist, sem valdi jörðsmiðju ofmarkað.
1.3 Dreifa-verndarmissi sem valdi misstillingu
Þó að mikilvælar verndareiningar bjóða á góða verkefni, munast gæði vöru. Vanalegar missir eru á rafmagn, prófanir, CPU eða dreka úttak. Ef ekki greint, geta þessar valdi verndarmissi, sem leidir til jörðsmiðju misstillingar.
1.4 Dreifa-mótastrikamissi sem valdi misstillingu
Eldgamlar, oft notuðar eða slémba mótastrikur (sérstaklega eldri GG-1A tegundir á landsbyggð) auksa missihlutfall. Missir í stýringarkerfi, sérstaklega brændir dreka spennubundi, forðast mótastrika að virka jafnvel þó vernd beði um dreka, sem fer jörðsmiðju bakvernd að dreka.
1.5 Háröðunar jörðbogar á einum eða tveim dreifum sem valdi misstillingu
Ef tvær dreifar hafa samþætt háröðunar jörðbogar á sama flokki, geta einstök núllraða straumar (til dæmis 40 A og 50 A) verið lægari en dreifa-teiknar (60 A), en summan (90 A) fer yfir jörðsmiðju stillingar (75 A), sem valdi ofmarkað. Jafnvel ein háröðunar bog (til dæmis 58 A) saman með vanalegum kapasitívefnisstraumi (til dæmis 12–15 A) getur komið næst 75 A. Kerfisvillur geta þá valdi misstillingu.
2. Aðgerðir til að forðast misstillingu
2.1 Vísindaleg villur á CT-skrák
Nota hágæða núllraða CT-skrák; henda einingar með >5% villu við upphaf; setja verndartillík á eftir grunnverði; athuga stillingar með grunnverða prufu.
2.2 Rétta skjáldeðskjálðar jörðu
Lýstu skjaldaröðir jörðar niður gegnum núllraða CT og skyddið frá rafmagnsgötum; virktu ekki tenging á undan CT.
Látu opinnleiðandi endur afleiðinga til prófa; skyddið restina.
Ef punktur jörðar er neðri en CT, láttu ekki fara í gegnum CT. Virktu ekki að setja jörðarpunkt innan CT glugga.
Kæni sjóðvernd og rafmagnsleiðsla á réttri uppsetningu.
Festa samstarfsskoðun með relé, starfsemi og rafmagnsleiðsluteymi.
2.3 Forðast varnarskot
Notaðu sannreynað, örugg relé; skiptu út eldri eða villulegum einingum; styrktu viðhaldi; settu upp kjöl/loftaðstæðu til að forðast ofvarma.
2.4 Forðast brytjuskot
Notaðu örugg, nútímalegar brytjur (til dæmis, fjötra- eða motorhleðsluð seglborð); hætti við gamla GG-1A skáp; viðhalda stýringarleiðum; notaðu góð kvalit trippspoð.
2.5 Minka hæða viðmiðunarvandamál
Ráðstafaðu strax og hreinsaðu afla þegar jörðarvarningar koma; minnkaðu lengd afla; jafnaðu fás belti til að minnka venjulega takmarkaða spenna.
3. Ályktun
Á meðan jörðartrafar bæta uppbyggingu og öryggis netkerfisins, sýna endurtekin misstillingar faldleg vandamál. Þessi ritgerð greinir aðalorsækju og býður upp á praktísk leysingar til leiðbeininga svæða sem hafa sett upp eða ætla að setja upp jörðartrafar.
Zigzag (Z-tegund) Jörðartrafar
Í 35 kV og 66 kV dreifikerfi eru trafarafsnúðir venjulega wye-tengdu með miðpunkt til staðar, sem eyðir þörfu fyrir jörðartrafar. En í 6 kV og 10 kV netkerfum, þar sem trafar eru delta-tengdu, er enginn miðpunkt til staðar, svo það er nauðsynlegt að setja upp jörðartraf til að veikja eitt—aðallega til að tengja bogaslettuspönn.
Jörðartrafar nota zigzag (Z-tegund) snúðatengingar: hver fásnúður er skiptur yfir tvær kerlingar. Núllröða magnflæði frá tveimur snúðum brota hvort annað, sem gerir núllröða motstand (venjulega <10 Ω), lágt látverk án belts, og notkun yfir 90% af merktu kapasíðu. Samanburðarvis hafa venjulegar trafar miklu hærri núllröða motstand, sem takmarkar bogaslettuspönn til ≤20% af trafarkapasíðu. Því eru Z-tegundar trafar best fyrir jörðarkerfi.
Þegar ójafnvægi kerfisins er stórt, nægir jafnbært Z-tegundar snúður til mælinga. Í lág-ójafnvægis kerfum (til dæmis, allir rafmagnsleiðslur) er miðpunktur hönnuður til að veikja 30–70 V ójafnvægi til mælinga.
Jörðartrafar geta einnig veikt sekundraskipta, sem staðarbúnaðartrafar. Í slíkum tilvikum er aðalmerktu sama sem summu af bogaslettuspönn og sekundraskiptakapasíðu.
Aðalverkefni jörðartrafarar er að veikja jörðavillu kompenseringarstraum.
Mynd 1 og Mynd 2 sýna tvo algengu Z-tegundar jörðartrafatengingar: ZNyn11 og ZNyn1. Grunnvallar lýsingar um lágt núllröða motstand er eftirfarandi: hver kerlingur hefur tvo eins snúða tengð til mismunandi fás spennu. Undir jákvæðu eða neikvæðu sekvensspennu er magnflæði (MMF) á hverri kerlingu vektorsumma tveggja fás MMF. Þrír kerlingar MMF eru jafnþyngdir og 120° frá hver öðrum, sem mynda lokad áttu með lágt mótviljun, hátt flæði, hátt upplýst spennu, og því hár magnetisk motstand.
Undir núllröða spennu, búa tveir snúðar á hverri kerlingu til jafna en andstæða MMF, sem gerir núll net-MMF á hverri kerlingu. Enginn núllröða flæði fer í kerlinguna; í staðinn fer hann í gegnum tankann og umgangsmeðiu, sem munst við hátt mótviljun. Þar af leiðandi er núllröða flæði og motstand mjög lágt.
