Поръчани и обработка на еднофазни земни замыкания в разпределителни линии от 10 кВ

Rockwill

Поле: Производство

China

Характеристики и устройства за откриване на еднофазни земни повреди

1. Характеристики на еднофазните земни повреди

Централизирани алармени сигнали:
Звънът за предупреждение звъни, а индикаторната лампа с надпис „Земна повреда на шинния участък [X] kV [Y]“ светва. В системи със заземяване на неутралната точка чрез Петерсенов бобин (бобина за гасене на дъга), светва и индикаторът „Петерсенов бобин в действие“.
Показания на волтметър за мониторинг на изолацията:
- Напрежението на повредената фаза намалява (при непълно заземяване) или пада до нула (при пълно заземяване).
- Напреженията на другите две фази се увеличават — над нормалното фазно напрежение при непълно заземяване или до линейното напрежение при пълно заземяване.
- При стабилно заземяване стрелката на волтметъра остава неподвижна; ако тя непрекъснато трепти, повредата е преривиста (дъгова повреда).
В системи с Петерсенов бобин за заземяване:
Ако е инсталиран волтметър за измерване на изместване на неутралната точка, той показва определена стойност при непълно заземяване или достига фазното напрежение при пълно заземяване. Светва и алармената лампа на Петерсеновия бобин.
Явления при дъгово заземяване:
Дъговото заземяване генерира прекомерни напрежения, които значително увеличават напрежението на неповредените фази. Това може да предизвика изгаряне на високоволтовите предпазители на трансформаторите за напрежение (ТН) или дори да повреди самите ТН.

2. Разграничаване на истинските земни повреди от фалшиви аларми

Изгорял високоволтов предпазител в ТН:
Изгарянето на предпазител в една фаза на ТН може да предизвика сигнал за земна повреда. Обаче:
- При действителна земна повреда: напрежението на повредената фаза намалява, напреженията на другите две фази се увеличават, но линейното напрежение остава неизменно.
- При изгорял предпазител: напрежението на една фаза намалява, другите две фази не се увеличават, а линейното напрежение намалява.
Трансформатор, зареждащ ненатоварена шина:
По време на включване, ако прекъсвачът се затвори асинхронно, несиметричното капацитивно свързване към земята предизвиква изместване на неутралната точка и асиметрични трифазни напрежения, което води до фалшив сигнал за земна повреда.
→ Това се случва само по време на превключвателни операции. Ако шината и свързаното оборудване не показват никакви аномалии, сигнала е фалшив. Зареждането на фидерна линия или трансформатор за служебни нужди обикновено отстранява сигнала.
Системна асиметрия или неправилно настройване на Петерсеновия бобин:
По време на промяна на режима на работа (напр. превключване на конфигурации) асиметрията или неправилната компенсация чрез Петерсеновия бобин могат да предизвикат фалшиви сигнали за земна повреда.
→ Изисква се координация с диспечерската служба: връщане към първоначалната конфигурация, изключване на Петерсеновия бобин, регулиране на неговия превключвател за стъпки и последващо повторно включване и превключване на режимите.
→ Ферорезонансът по време на включване на ненатоварена шина също може да породи фалшиви сигнали. Незабавното включване на фидерна линия нарушава резонансните условия и отстранява алармата.

3. Устройства за откриване

Системата за мониторинг на изолацията обикновено се състои от трифазен петжлезен трансформатор за напрежение, релета за напрежение, сигнализационни релета и контролни уреди.

Конструкция: Пет магнитни крака; една първична намотка и две вторични намотки, всички навити върху трите централни крака.
Схема на свързване: Ynynd (звезда – първична, звезда – вторична с неутрална точка и отворен триъгълник – третична).

Преимущества на тази схема на свързване:

Първата вторична намотка измерва както линейното, така и фазното напрежение.
Втората вторична намотка е свързана в отворен триъгълник за откриване на напрежение от нулева последователност.

Принцип на действие:

При нормални условия трите фазни напрежения са уравновесени; теоретично, в отворения триъгълник се появява нулево напрежение.
При пълна еднофазна земна повреда (напр. фаза А) в системата се появява напрежение от нулева последователност, което индуцира напрежение в отворения триъгълник.
Дори при непълна (високозахранена) повреда, в отворените краища се индуцира напрежение.
Когато това напрежение достигне прага за задействане на релето за напрежение, задействат се както релето за напрежение, така и сигнализационното реле, което активира звукови и визуални аларми.

Операторите използват тези сигнали и показанията на волтметъра, за да установят наличието и фазата на земната повреда, след което докладват на диспечера.
⚠️ Забележка: Устройството за мониторинг на изолацията се използва за целия шинен участък.

Причини за еднофазни земни повреди

Счупен проводник, паднал на земята или легнал върху кръстовина;
Разхлабени връзки или крепежи на проводниците към изолаторите, които ги карат да паднат върху кръстовини или земята;
Силни ветрове, които принуждават проводниците да се доближат прекалено много до сгради;
Счупен високоволтов водещ проводник от разпределителен трансформатор;
Пробив на изолацията на 10 kV предпазители-прегради или предпазители на платформите на трансформаторите;
Пробив на изолацията или заземяване в една фаза на високоволната намотка на трансформатора;
Пробив или пробиване на изолатора;
Пробив на изолацията на предпазителите в разклонени линии;
Откачен от горната кръстовина анкерен проводник на многолинейни стълбове, който докосва долни проводници;
Мълнии;
Допир с дървета;
Повреди, причинени от птици;
Чужди предмети (напр. пластмасови фолиа, клони);
Други случайни или неизвестни причини.

Опасности от еднофазните земни повреди

Повреждане на оборудването в подстанцията:
След 10 kV земна повреда трансформаторът за напрежение (ТН) на шината не регистрира ток, но развива напрежение от нулева последователност и увеличен ток в отворения триъгълник. Продължителната експлоатация може да повреди ТН.
Освен това могат да възникнат ферорезонансни прекомерни напрежения (няколко пъти по-високи от нормалното), които разрушават изолацията и предизвикват сериозни повреди на оборудването.
Повреждане на разпределителното оборудване:
Преривистото дъгово заземяване и прекомерните напрежения могат да пробият изолацията, което води до къси съединения, изгорели трансформатори и неизправни предпазители-прегради/предпазители, което потенциално може да предизвика електрически пожари.
Застрашаване на стабилността на регионалната електрическа мрежа:
Тежките земни повреди могат да дестабилизират местната електрическа мрежа и да предизвикат каскадни повреди.
Риск за хора и животни:
Падналите проводници зареждат земята и създават опасност от стъпково напрежение. Пешеходците, електротехниците (особено по време на нощни обходи) и добитъкът в близост до мястото на повредата са изложени на риск от електрически удар или електрическо удряне.
Влияние върху надеждността на електроснабдяването:
- Изисква се ръчно избиране на повредената фидерна линия.
- Неповредените фидерни линии може да бъдат ненужно изключени по време на диагностика, което прекъсва захранването за клиенти без повреди.
- Локализирането и поправката на повредата изискват изключване на линията, особено трудно по време на периода на растеж на културите, неблагоприятно време (вятър, дъжд, сняг), в планински или гористи райони и през нощта, което води до продължителни, масови прекъсвания на захранването.
Енергийни загуби по линиите:
Земните повреди предизвикват значителни токове на изтичане към земята, които представляват директни енергийни загуби. Регулациите обикновено ограничават експлоатацията при земна повреда до максимум 2 часа за избягване на излишни загуби.
Количествено определяне на електроенергийните загуби:
Средният ток при земна повреда варира от 6 до 10 А. При типично напрежение от 10 kV това води до приблизително 34 560 kWh загубена енергия за период от 24 часа.

Методи и процедури за отстраняв

Дайте бакшиш и поощрете автора

Теми:

Електрически системи

Предаване

10кВ разпределителни линии

За експертите

Rockwill

China

Област на експертиза

Manufacturing

Профессионална статия

2

Препоръчано

Повече

Нейтрална точка на заземяване на трансформаторите в мрежата от 110кВ до 220кВ

Разположението на режимите на заземяване на нейтралната точка на трансформаторите в мрежата от 110кВ до 220кВ трябва да отговаря на изискванията за издръжливост на изолацията на нейтралната точка на трансформаторите и също така трябва да се стреми да поддържа нулевата последователностна импеданса на електроцентралиците почти непроменена, като се гарантира, че нулевият комплексен импеданс във всяка точка на кратко замыкание в системата не надвишава три пъти положителния комплексен импеданс.За нов

Vziman

01/29/2026

Защо трансформаторните станции използват камъни гравий калъдари и дробени скали

Защо трансформаторните станции използват камъни, гравий, калъдари и дробени камъни?В трансформаторните станции, оборудване като трансформатори за енергия и разпределение, линии за пренос, напреженчески трансформатори, токови трансформатори и включващи-изключващи ключове, всички изискват заземяване. Освен заземяването, ще разгледаме по-задълбочено защо гравий и дробени камъни са често използвани в трансформаторните станции. Въпреки че изглеждат обикновени, тези камъни играят важна роля за безопас

Echo

01/29/2026

HECI GCB за генератори – Бърз SF₆ прекъсвач

1. Дефиниция и функция1.1 Роля на апаратът за изключване на генератораАпаратът за изключване на генератора (GCB) е контролируема точка за разединяване, разположена между генератора и трансформатора за повишаване на напрежението, служещ като интерфейс между генератора и мрежата за електроенергия. Неговите основни функции включват изолиране на аварии от страната на генератора и осигуряване на оперативен контрол по време на синхронизацията на генератора и неговото свързване с мрежата. Принципът на

Garca

01/06/2026

Принципи на проектиране за трансформатори за разпределение, монтирани на стълб

Основни принципи за проектиране на трансформатори, монтирани на стълбове(1) Принципи за местоположение и разположениеПлатформите за трансформатори, монтирани на стълбове, трябва да се разполагат близо до центъра на потреблението или до важните потребителски точки, спазвайки принципа „малка капацитет, много места“, за да се облекчи замяната и поддръжката на оборудването. За домашно електропитане тритефазни трансформатори могат да се инсталират в близост, в зависимост от настоящото потребление и п

Dyson

12/25/2025

За експертите

Rockwill

China

Област на експертиза

Производство

Профессионална статия

2