Fejl og håndtering af enefasejordforbindelse i 10kV fordelingslinjer
Felt: Produktion
China
Karakteristika og detekteringsudstyr for enkeltfasede jordfejl
1. Karakteristika for enkeltfasede jordfejl
- Centrale alarmesignaler:
Advarselklokken ringer, og indikatorlampen med betegnelsen “Jordfejl på [X] kV-bussektion [Y]” tænder. I systemer med Petersen-spole (bueundertrykkelsesspole), der jorder neutralpunktet, tænder også indikatoren “Petersen-spolen i drift”. - Indikationer fra isolationsovervågningsvoltmeter:
- Spændingen på den fejlede fase falder (i tilfælde af ufuldstændig jordforbindelse) eller falder til nul (i tilfælde af fast jordforbindelse).
- Spændingerne på de to andre faser stiger – over normal fase-spænding ved ufuldstændig jordforbindelse eller op til linjespænding ved fast jordforbindelse.
- Ved stabil jordforbindelse forbliver voltmeternålen stabil; hvis den svinger kontinuerligt, er fejlen intermittenterende (buejordforbindelse).
- I systemer med Petersen-spolens jordforbindelse:
Hvis der er monteret et neutralpunkt-forskydningsvoltmeter, viser det en bestemt værdi ved ufuldstændig jordforbindelse eller når det når fase-spændingen ved fast jordforbindelse. Petersen-spolens jordalarmlys aktiveres også. - Fænomener ved buejordforbindelse:
Buejordforbindelse genererer overspændinger, hvilket får spændingen på de ikke-fejlede faser til at stige markant. Dette kan føre til, at højspændings-sikringerne på spændingstransformatorer (VT’er) sprænger, eller endda beskadige VT’erne selv.
2. At skelne mellem reelle jordfejl og falske alarmer
- Sprængt højspændings-sikring i VT:
En sprængt sikring i én fase af VT kan udløse et jordfejlsignal. Dog gælder følgende:- Ved en faktisk jordfejl falder spændingen på den fejlede fase, mens de to andre faser stiger, men linjespændingen forbliver uændret.
- Ved en sprængt sikring falder spændingen på én fase, mens de to andre ikke stiger, og linjespændingen falder.
- Transformer, der oplader en ubelastet bus:
Under inkobling kan asynkron lukning af afbryderen føre til ubalanceret kapacitiv kobling til jorden, hvilket forårsager neutralpunkt-forskydning og asymmetriske trefasede spændinger og dermed et falsk jordfejlsignal.
→ Dette sker kun under manøvrer. Hvis bus og tilsluttet udstyr ikke viser nogen unormaliteter, er signalet falsk. Inkobling af en tilslutningsledning eller en stationsservice-transformator eliminerer typisk angivelsen. - Systemasymmetri eller forkert indstilling af Petersen-spolen:
Under ændringer af driftsmodus (f.eks. konfigurationsmanøvrer) kan asymmetri eller forkert kompensation via Petersen-spolen give anledning til falske jordfejlsignaler.
→ Samarbejde med centralen er påkrævet: Genopret den oprindelige konfiguration, deaktiver Petersen-spolen, juster dens tap-changer og genaktiver derefter samt udfør manøvrerne igen.
→ Ferroresonans ved inkobling af en ubelastet bus kan også frembringe falske signaler. Øjeblikkelig inkobling af en tilslutningsledning afbryder resonansbetingelserne og fjerner alarmen.
3. Detekteringsudstyr
Det isoleringsovervågningsystem består typisk af en trefaset fem-kernet spændingstransformator, spændingsrelæer, signalrelæer og overvågningsinstrumenter.
- Opbygning: Fem magnetiske kerner; én primær vinding og to sekundære vindinger, alle viklet på de tre centrale kerner.
- Tilkoblingskonfiguration: Ynynd (stjerne-primær, stjerne-sekundær med neutralpunkt og åben-delta tertiær).
Fordele ved denne tilkobling:
- Den første sekundære vinding måler både linje- og fase-spændinger.
- Den anden sekundære vinding er tilkoblet i åben delta til detektering af nul-sekvens-spænding.
Driftsprincip:
- Under normale forhold er de trefasede spændinger balancerede; teoretisk set fremkommer der ingen spænding over den åbne delta.
- Ved en fast enkeltfaset jordfejl (f.eks. fase A) fremkommer nul-sekvens-spænding i systemet, hvilket inducerer spænding over den åbne delta.
- Selv ved ikke-fast (højimpedans) jordforbindelse induceres der spænding ved de åbne ender.
- Når denne spænding når udløsningsgrænsen for spændingsrelæet, aktiveres både spændingsrelæet og signalrelæet, hvilket udløser lyd- og lysalarmer.
Operatører bruger disse signaler og voltmeterværdier til at identificere forekomsten og fasen af jordfejlen og rapporterer derefter til centralen.
⚠️ Bemærk: Isolationsovervågningsanordningen er fælles for hele bussektionen.
⚠️ Bemærk: Isolationsovervågningsanordningen er fælles for hele bussektionen.
Årsager til enkeltfasede jordfejl
- Brudt leder, der falder til jorden eller hviler på et tværbjælke;
- Løst fastgjort ledning på isolatorer, hvilket får den til at falde ned på tværbjælker eller jorden;
- Kraftig vind, der får ledninger til at nærme sig bygninger for meget;
- Brudt højspændingsforbindelsesledning fra distributionstransformator;
- Isolationsfejl i 10 kV overspændingsafledere eller sikringer på transformatorplatforme;
- Isolationsnedbrydning eller jordforbindelse i én fase af transformatorens højspændingsvikling;
- Isolator-gennemslag eller punktering;
- Isolationsfejl i forgreningsledningers sikringer;
- Afkoblet stagtråd fra øverste tværbjælke på flerledningsmaster, der kommer i kontakt med nedre ledninger;
- Lynnedslag;
- Trækontakt;
- Fugle-relaterede fejl;
- Fremmedlegemer (f.eks. plastfolie, grene);
- Andre utilsigtede eller ukendte årsager.
Risici forbundet med enkeltfasede jordfejl
- Beskadigelse af stationsudstyr:
Efter en 10 kV jordfejl registrerer bus-VT ingen strøm, men udvikler nul-sekvens-spænding og øget strøm i den åbne delta. Ved længere tids drift kan dette beskadige VT’en.
Desuden kan ferroresonante overspændinger (flere gange normal spænding) opstå, hvilket kan nedbryde isoleringen og forårsage alvorlige udstyrsfejl. - Beskadigelse af distributionsudstyr:
Intermittent buejordforbindelse og overspændinger kan punktere isoleringen, hvilket fører til kortslutninger, brændte transformatorer og fejlfunktioner i afledere/sikringer, hvilket potentielt kan medføre elektriske brande. - Trussel mod regional nets stabilitet:
Alvorlige jordfejl kan destabilisere det lokale elnet og udløse kaskadeeffekter. - Risiko for mennesker og dyr:
Nedfaldne ledninger elektrificerer jorden og skaber trinsspændingsrisici. Fodgængere, linjearbejdere (især under natpatruljer) og kvæg i nærheden af fejlstedet risikerer elektrisk stød eller elektrisk dræbning. - Indvirkning på strømforsyningspålidelighed:
- Kræver manuel valg af fejlede tilslutningsledninger.
- Ikke-fejlede tilslutningsledninger kan unødigt deaktiveres under fejlfinding, hvilket afbryder strømforsyningen til kunder uden fejl.
- Fejllokalisering og reparation kræver ledningsafbrydelse, især udfordrende under afgrødeforårssæsonen, ugunstig vejr (vind, regn, sne), i bjergområder/skove samt om natten, hvilket fører til forlængede, omfattende afbrydelser.
- Linjeenergitab:
Jordfejl forårsager betydelige jordlækkagestrømme, hvilket repræsenterer direkte energitab. Reglerne begrænser typisk drift ved jordfejl til højst 2 timer for at undgå overdreven spild. - Kvantificering af eltab:
Gennemsnitlig jordfejlstrøm ligger mellem 6 og 10 A. Ved typiske 10 kV-niveauer resulterer dette i ca. 34.560 kWh spildt energi pr. 24-timersperiode.
Metoder og procedurer til håndtering af enkeltfasede jordfejl
- Automatiske udvælgelsesenheder for jordfejl med lille strøm:
Installer automatiske jordfejls-linjeudvælgelsesenheder i understationer. Disse fungerer sammen med nul-sekvens-strømtransformatorer (ZCT’er) ved hver tilslutningsledningsudgang for at identificere den fejlede ledning nøjagtigt, inden den isoleres. - Systemer til detektering af enkeltfasede jordfejl:
Moderne distributionsnet anvender signalindførsler på begyndelsen, midten og slutningen af tilslutningsledninger. Fejlindekatorer præciserer den præcise fejlplacering og muliggør hurtig indsats. - Forebyggende foranstaltninger:
- Udfør regelmæssige linjepatruljer: Tjek lederafstande til træer/bygninger, fuglenester på master, sikkerhed af ledningsbefæstelse på isolatorer, løse skruer på isolatorer/tværbjælker/stagtråde, brudte eller slittede stagtråde samt unormale leder-sag.
- Test isoleringen af isolatorer, forgreningsledningers sikringer og overspændingsafledere periodisk; udskift defekte enheder straks.
- Udfør rutinemæssige tests på distributionstransformatorer; reparer eller udskift defekte enheder
Giv en gave og opmuntre forfatteren
Anbefalet
Neutralpunkt jordforbindelse driftsmodus for 110kV～220kV strømnetstransformatorer
Anordningen af neutralpunktets jordforbindelse for 110kV-220kV nettransformatorer skal opfylde isoleringskravene for transformatorernes neutrale punkter og skal også stræbe efter at holde nulrækkeimpedancen i kraftvarmer understasjoner næsten uændret, mens det sikres, at den samlede nulrækkeimpedance ved ethvert kortslutningspunkt i systemet ikke overstiger tre gange den samlede positive rækkeimpedance.For 220kV og 110kV-transformatorer i nye konstruktioner og tekniske ombygninger skal deres neu
01/29/2026
Hvorfor bruger understationer sten grus kile og knust sten
Hvorfor bruger understationer sten, grus, kile og knust sten?I understationer kræver udstyr som strøm- og distributionstransformatorer, transmissionslinjer, spændingstransformatorer, strømtransformatorer og afbrydere jordforbindelse. Ud over jordforbindelsen vil vi nu dybere undersøge, hvorfor grus og knust sten ofte anvendes i understationer. Selvom de ser almindelige ud, spiller disse sten en vigtig sikkerheds- og funktionsrolle.I designet af jordforbindelser i understationer - især når flere
01/29/2026
HECI GCB for Generators – Hurtig SF₆ strømbryder
1.Definition og funktion1.1 Generator Circuit Breaker (GCB) rolleGenerator Circuit Breaker (GCB) er et kontrollerbart afbrydningspunkt placeret mellem generator og stigningstransformator, som fungerer som en grænseflade mellem generator og strømnettet. Dets primære funktioner inkluderer at isolere fejl på generator-siden og at gøre driftsstyring mulig under generatorsynkronisering og tilslutning til strømnettet. Driftsprincippet for en GCB er ikke væsentligt anderledes end for en standard kredit
01/06/2026
Designprincipper for fritstående distributionstransformatorer
Design Principles for Pole-Mounted Distribution Transformers(1) Placering og layoutprincipperPålmonterede transformatorplatforme bør placeres tæt på belastningscentret eller i nærheden af kritiske belastninger, idet princippet om „lille kapacitet, mange placeringer“ følges for at lette udstiftningsskift og vedligeholdelse. Til beboelsesstrømforsyning kan trefasetransformatorer installeres i nærheden baseret på nuværende behov og fremskrivninger for fremtidig vækst.(2) Kapacitetsvalg for trefased
12/25/2025
