Analyse der Behandlung von Einphasen-Erdschlüssen und Geräten zur Selektion von Leitungen mit geringem Erdschlussstrom in Umspannwerken

Eine Umspannstation ohne Erdungsleitungs-Auswahlgerät erlebte einen Einphasen-Erdschlussfehler. Das Fehlersuchsystem (FA) lokalisierte den Fehlerabschnitt zwischen Schalter A und Schalter B. Die Ortsinspektion und -behebung dauerten 30 Minuten, um den Fehler zu isolieren, ohne dass es notwendig war, nicht fehlerhafte Leitungen auszuprobieren. Die Koordination zwischen Hauptnetz und Verteilernetz basiert auf einer umfassenden Analyse von „Bus-Schutzaktion, 3U0, Dreiphasenspannung + Leitungsende-Alarm“. Basierend auf bestehender Verteilungsautomatisierungsausrüstung ist es nicht erforderlich, neue Hardware hinzuzufügen – nur Software-Updates sind nötig. Durch die Koordination von Haupt- und Verteilernetz kann die Leitungs- und Abschnittslokalisierung realisiert werden.

Wenn ein Einphasen-Erdschlussfehler auftritt, erfüllt die Spannung des Umspannstation-Busses die Erdschlussbedingungen, und der Bus sendet ein Erdungsschutzsignal. Zu diesem Zeitpunkt sendet das Verteilungsautomatisierungsendgerät des Ausgangsschalters A ein Erdungsalarmzeichen, während Schalter B dies nicht tut. Die Hauptstelle analysiert den Fehler basierend auf Signalen vom Haupt- und Verteilernetz und lokalisert den Fehler somit zwischen Schalter A und Schalter B.

Der Kernwert eines Geräts zur Auswahl bei kleinsten Erdströmen liegt in der genauen Identifizierung der defekten Leitung. Wenn ein Einphasen-Erdschlussfehler auftritt, ist es das wichtigste Werkzeug, um direkt die Fehlerquelle zu sichern. Seine primäre Bedeutung besteht darin, schnell und genau die spezifische Leitung mit dem Erdschlussfehler unter mehreren Ausgangsleitungen zu identifizieren.

Ohne dieses Gerät müssen Wartungspersonal entweder auf zeitaufwendige und fehleranfällige manuelle Probelaufe oder programmierte schnelle Abtrennungen zurückgreifen – beide Methoden sind im Grunde „blindes Scannen“. Das Bestimmen des Fehlerpunktes durch das Nacheinander-Ausschalten von Leitungen führt unweigerlich dazu, dass nicht defekte Leitungen unnötig abgetrennt werden, was die Versorgungserfahrung des Benutzers direkt beeinträchtigt. Häufige kurze Stromausfälle mindern nicht nur die Spannungsqualität auf der Nutzerseite, sondern stellen auch empfindliche Lasten (wie Präzisionsfertigung und Rechenzentren) vor signifikante Risiken, was den Entwicklungszielen intelligenter Verteilernetze, die hohe Zuverlässigkeit und hohe Selbstheilfähigkeiten anstreben, widerspricht.

Automatisierte koordinierte Leitungsselektion, obwohl eine Alternative, ist komplex und stark von mehreren Faktoren abhängig. Wenn nicht auf manuelles probeweises Abtrennen zurückgegriffen wird und kein dediziertes Leitungsselektionsgerät vorhanden ist, ist die Haupt-Verteilernetz-Koordination basierend auf umfassender Beurteilung von „Bus-Schutzaktion, 3U0, Dreiphasenspannung + Leitungsende-Alarm“ ein gangbarer Ansatz. Der Kern dieses Konzepts besteht darin, wesentliche Fehlinformationen aus der Umspannstationsebene und der Verteilerleitungsebene für eine gemeinsame Analyse umfassend zu nutzen.

Diese Methode beruht jedoch auf der Koordination mehrerer Verbindungsstücke: Informationsbeschaffung und -übertragung der Umspannstation (Hardwarebasis), Abdeckung und Zuverlässigkeit der Leitungsenden (Datenbasis), Algorithmen der Hauptstelle (Kernhirn) und Koordinationsmechanismen (Systemverknüpfung). Ihre Komplexität, Verzögerung und Erfolgsrate werden durch die schwächsten Glieder in der gesamten Kette eingeschränkt, wodurch sie weit weniger vergleichbar mit dedizierten Geräten ist.

Leitungsselektionsgeräte sind keinesfalls redundant; ihre Genauigkeit bestimmt, ob sie ein „Stabilitätanker“ oder eine „Fehlerquelle“ sind. Ein Gerät mit genauer Selektion ist der zentrale Grundstein, um eine schnelle Isolierung sicherzustellen und Stromausfälle zu minimieren. Ein ungenaues Gerät ist jedoch äußerst gefährlich – es könnte dazu führen, dass Betriebs- und Wartungspersonal aufgrund falscher Informationen gesunde Leitungen abtrennt, was aus einem „präzisen Schnitt“ eine Katastrophe macht, die „präzise Stromausfälle verursacht“. Daher hängt seine Notwendigkeit absolut von seiner Leistung (Genauigkeit, Zuverlässigkeit) ab, und Leistung ist der Schlüssel zu seinem Überleben.

Obwohl automatisierte koordinierte Leitungsselektion eine gangbare Lösung ist, variieren lokale Bedingungen in verschiedenen Regionen, und es müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden. Daher sollte die Wahl entsprechend den lokalen Gegebenheiten getroffen werden.