Beperkte Aardingsskynbedryfbeskerming
Aardfout: Oorsake, Impakte en Beskermende Maatreëls
'n Aardfout vind plaas wanneer daar 'n onbedoelde elektriese verbinding is tussen 'n lewende geleider en die aarde. Dit gebeur tipies as gevolg van isoleringsbreek, wat veroorsaak kan word deur faktore soos veroudering van elektriese komponente, meganiese skade, of blootstelling aan swaar omgewingsomstandighede. Wanneer 'n aardfout plaasvind, stroom kortsluitstrome deur die elektriese stelsel. Hierdie foutstrome keer terug na die bronne óf deur die aarde self óf via verbonden elektriese toerusting.
Die teenwoordigheid van aardfoutstrome kan ernstige gevolge hê. Dit kan beduidende skade aan toerusting binne die kragstelsel veroorsaak, insluitend transformateurs, motors, en skakeltoerusting, deur komponente te oorverhit, isolering te smelt, en selfs tot fisiese vernietiging te lei. Bovendien versteur aardfout die kontinuïteit van die elektriese voorsiening, wat tot kragonderbrekinge kan lei wat woonlike, kommersiële, en industriële verbruikers kan beïnvloed.
Om die risiko's geassosieer met aardfout te verminder, word die beperkte aardfoutbeskermingsskema aangewend. Die kern van hierdie beskermingsskema is die aardfoutreël, 'n kritieke komponent wat 'n sentrale rol speel in die beskerming van die kragstelsel. Wanneer 'n aardfout opgespoor word, gee die aardfoutreël 'n uitslaanbevel aan die sirkuitbreek. Hierdie aksie isoleer vinnig die foute dele van die sirkuit, waardoor die stroom van foutstrome beperk word en potensiële skade geminimaliseer word.
Die aardfoutreël is strategies geplaas in die residuele gedeelte van die stroomtransformateurs, soos in die figuur hieronder getoon. Hierdie posisie laat die reël toe om effektief te moniteer en afwykende stroomstrome, wat aanduiding gee van aardfout, op te spoor. Spesifiek verskaf dit noodsaaklike beskerming vir die delta of onaangesloten sterwindings van kragtransformateurs, en beskerm hierdie kritieke komponente teen die vernietigende effekte van foutstrome. Die figuur hieronder illustreer ook die gedetailleerde verbindinge van die aardfoutreël met die ster- of deltawindings van die transformateur, wat die presiese konfigurasie uitlig wat betroubare foutopsporing en -beskerming verseker.
Konfigurasie en Operasie van die Aardfoutbeskermingstelsel
Stroomtransformateurs (CTs) speel 'n kritieke rol in die aardfoutbeskermingstelsel, strategies geplaas aan albei kante van die aangeweende beskermingsone. Die sekondêre terminals van hierdie CTs is parallel met die beskermingreël verbonden, wat 'n belangrike elektriese pad vorm vir foutopsporing. Die uitset van die CTs is spesifiek ontwerp om die nulreeksstroom te verteenwoordig wat deur die elektriese lyn vloei. Notabel, tydens 'n eksterne fout bly die nulreeksstroom afwesig, terwyl dit tydens 'n interne fout toeneem tot 'n waarde wat twee keer die grootte van die werklike foutstroom is.
Operasie van die Aardfoutbeskermingstelsel
Die ster-verbonden kant van die elektriese stelsel word beskerm deur 'n beperkte aardfoutbeskerming, soos in die figuur hieronder getoon. Hierdie beskermingsskema is ontwerp om presies aardfout binne die beskermde zone op te spoor en daarop te reageer, deur die unieke eienskappe van die nulreeksstroom te gebruik om vinnige en betroubare foutisolering te verseker.
Aardfoutbeskermingstelsel: Bedryfsmekanisme en Ontwerpeienskappe
As 'n eksterne fout, aangedui as F1, plaasvind binne die elektriese netwerk, dan veroorsaak hierdie foutgebeurtenis strome I1 en I2 wat deur die sekondêre van die stroomtransformateurs (CTs) vloei. As gevolg van die elektriese konfigurasie en die aard van eksterne foute, is die resultante som van I1 en I2 nul. In teenstelling, wanneer 'n fout binne die beskermde zone plaasvind, sê F2, is slegs die stroom I2 teenwoordig; die stroom I1 is effektief gekanselleer of is verwaarloosbaar. Hierdie I2 vloei dan deur die aardfoutreël, wat sy operasie aktiveer. Krities is dat die aardfoutreël ontwerp is om slegs op interne foute binne die beskermde zone te reageer, wat verseker dat dit selektief foute dele van die elektriese stelsel isoleer.
Die aardfoutreël moet 'n hoë mate van sensitiewiteit hê om akkuraat foute op te spoor. Dit is ontwerp om foutstrome te bespeur wat die gerate windingstroom ten minste met 15% oorskry. Hierdie spesifieke instelling laat die reël toe om 'n gedefinieerde, beperkte gedeelte van die elektriese winding te beskerm, en dus is hierdie beskermingsskema gepas genoem die beperkte aardfoutbeskerming.
Om die betroubaarheid van die beskermingstelsel verder te verhoog, word 'n stabiliserende stroom in reeks met die reël verbonden. Hierdie byvoeging het 'n belangrike funksie: dit verminder doeltreffend die impak van magneetinrushstrome. Magneetinrushstrome, wat kan voorkom tydens stelselenergiesing of ander transiente gebeurtenisse, het die potensiaal om vals uitslaan van die reël te veroorsaak. Deur hierdie ongewilde strome te neutraliseer, verseker die stabiliserende stroom dat die aardfoutreël slegs op werklike foutstoestande reageer, wat die algehele integriteit en betroubaarheid van die elektriese beskermingstelsel verbeter.
