Kvarovi i otklanjanje kvarova u jednofaznom zemljanju na distribucijskim crtamа od 10kV
Polje: Proizvodnja
China
Karakteristike i uređaji za otkrivanje jednofaznih zemljnih kvarova
1. Karakteristike jednofaznih zemljnih kvarova
- Centralni signalni alarmi:
Zvoni upozornjenja i upaljuje se indikatorska lampica s natpisom „Zemljni kvar na [X] kV sabirnici odjeljka [Y]“. U sustavima s uzemljenjem neutralne točke pomoću Petersenove zavojnice (zavojnice za gašenje luka), također se upaljuje indikator „Petersenova zavojnica u radu“. - Indikacije voltmetra za nadzor izolacije:
- Napon kvarne faze smanjuje se (u slučaju nepotpunog uzemljenja) ili pada na nulu (u slučaju čvrstog uzemljenja).
- Naponi ostale dvije faze povećavaju se – iznad normalnog faznog napona kod nepotpunog uzemljenja ili do napona između vodiča kod čvrstog uzemljenja.
- U slučaju stabilnog uzemljenja kazaljka voltmetra ostaje nepomična; ako se neprestano titra, kvar je prekidajući (lukovito uzemljenje).
- U sustavima s uzemljenjem pomoću Petersenove zavojnice:
Ako je instaliran voltmetar za mjerenje pomaka neutralne točke, on pokazuje određenu vrijednost tijekom nepotpunog uzemljenja ili dostiže fazni napon tijekom čvrstog uzemljenja. Također se aktivira svjetlo alarma za uzemljenje Petersenove zavojnice. - Fenomeni lukovitog uzemljenja:
Lukovito uzemljenje stvara prenapone koji znatno povećavaju napon nekvarnih faza. To može dovesti do pregorijevanja visokonaponskih osigurača naponskih transformatora (VT-ova) ili čak do oštećenja samih VT-ova.
2. Razlikovanje pravih zemljnih kvarova od lažnih alarma
- Prekinuti visokonaponski osigurač u VT-u:
Prekid osigurača u jednoj fazi VT-a može izazvati signal zemljnog kvara. Međutim:- U stvarnom zemljnom kvaru: napon kvarne faze pada, naponi ostale dvije faze rastu, ali napon između vodiča ostaje nepromijenjen.
- U slučaju prekinutog osigurača: napon jedne faze pada, dok se naponi ostale dvije faze ne povećavaju, a napon između vodiča smanjuje.
- Uključivanje transformatora na praznu sabirnicu:
Tijekom uključivanja, ako se sklopka zatvori asinkrono, neravnotežna kapacitivna sprega prema zemlji uzrokuje pomak neutralne točke i asimetrične trofazne napone, što izaziva lažan signal zemljnog kvara.
→ To se događa isključivo tijekom komutacijskih operacija. Ako sabirnica i povezana oprema ne pokazuju nikakve anomalije, signal je lažan. Uključivanje izvodnog voda ili transformatora za potrebe postaje obično uklanja taj signal. - Asimetrija sustava ili neispravno podešavanje Petersenove zavojnice:
Tijekom promjena načina rada (npr. prebacivanja konfiguracija), asimetrija ili neispravna kompenzacija Petersenove zavojnice mogu izazvati lažne signale zemljnog kvara.
→ Potrebna je koordinacija s dispečerskim centrom: vratiti se na izvornu konfiguraciju, isključiti Petersenovu zavojnicu, prilagoditi njezin prekidač za namotaje, a zatim ponovno uključiti i ponovno prebaciti načine rada.
→ Ferorezonancija tijekom uključivanja prazne sabirnice također može proizvesti lažne signale. Odmah uključivanje izvodnog voda prekida uvjete rezonancije i uklanja alarm.
3. Uređaji za otkrivanje
Sustav za nadzor izolacije sastoji se od trofaznog petojernog naponskog transformatora, naponskih releja, signalnih releja i nadzornih instrumenata.
- Struktura: Pet magnetskih jernih dijelova; jedan primarni namotaj i dva sekundarna namotaja, svi namotani na tri središnja jerma.
- Način priključka: Ynynd (zvjezdasto spojen primarni namotaj, zvjezdasto spojen sekundarni namotaj s neutralnom točkom i otvoreni trokut trećeg namotaja).
Prednosti ovog načina priključka:
- Prvi sekundarni namotaj mjeri i napon između vodiča i fazni napon.
- Drugi sekundarni namotaj spojen je u otvoreni trokut za otkrivanje nultofaznog napona.
Načelo rada:
- U normalnim uvjetima trofazni naponi su uravnoteženi; teoretski, na otvorenom trokutu pojavljuje se nulti napon.
- Tijekom čvrstog jednofaznog zemljnog kvara (npr. faze A) u sustavu se pojavljuje nultofazni napon koji inducira napon na otvorenom trokutu.
- Čak i tijekom necvrstog (visokootpornog) uzemljenja, na otvorenim krajevima se inducira napon.
- Kada taj napon doseže prag aktivacije naponskog releja, aktiviraju se i naponski relej i signalni relej, što pokreće zvučne i vizualne alarme.
Operateri koriste te signale i očitanja voltmetra za utvrđivanje pojave i faze zemljnog kvara, a zatim obavještavaju dispečera.
⚠️ Napomena: Uređaj za nadzor izolacije zajednički je za cijeli odjeljak sabirnice.
⚠️ Napomena: Uređaj za nadzor izolacije zajednički je za cijeli odjeljak sabirnice.
Uzroci jednofaznih zemljnih kvarova
- Prekinuti vodič koji pada na zemlju ili leži na poprečnoj gredi;
- Labavo vezani ili pričvršćeni vodiči na izolatorima koji padaju na poprečne grede ili na zemlju;
- Preveliki vjetrovi koji uzrokuju da vodiči preblizu prilaze zgradama;
- Prekinuti visokonaponski priključak distribucijskog transformatora;
- Neispravnost izolacije u 10 kV varistorima za zaštitu od prenapona ili osiguračima na platformama transformatora;
- Proboj izolacije ili uzemljenje u jednoj fazi visokonaponskog namotaja transformatora;
- Preskok ili probijanje izolatora;
- Neispravnost izolacije u osiguračima grana;
- Otkinuta sidrena žica s gornje poprečne grede na stupovima s više vodova koja dodiruje donje vodiče;
- Udar groma;
- Dodir s drvećem;
- Kvarovi uzrokovani pticama;
- Tuđi predmeti (npr. plastične folije, grane);
- Ostali slučajni ili nepoznati uzroci.
Opasnosti jednofaznih zemljnih kvarova
- Oštećenje opreme u transformatorskoj postaji:
Nakon 10 kV zemljnog kvara, VT na sabirnici ne registrira struju, ali razvija nultofazni napon i povećanu struju na otvorenom trokutu. Dugotrajni rad može oštetiti VT.
Dodatno, ferorezonantni prenaponi (nekoliko puta veći od normalnog napona) mogu nastati, probojem izolacije i uzrokovati ozbiljna oštećenja opreme. - Oštećenje distribucijske opreme:
Prekidajući lukoviti kvar i prenaponi mogu probiti izolaciju, što dovodi do kratkih spojeva, pregorijelih transformatora i neispravnih varistora za zaštitu od prenapona/osigurača, što potencijalno može izazvati električne požare. - Prijetnja stabilnosti regionalnog elektroenergetskog sustava:
Teški zemljni kvarovi mogu destabilizirati lokalni elektroenergetski sustav i izazvati lančane kvarove. - Rizik za ljude i životinje:
Prekinuti vodiči koji su pod naponom elektrificiraju zemlju, stvarajući opasnost od koraknog napona. Pješaci, električari (posebno tijekom noćnih patroli) i stoka u blizini mjesta kvara su izloženi riziku električnog udara ili smrti uslijed električnog udara. - Utjecaj na pouzdanost opskrbe električnom energijom:
- Zahtijeva ručni odabir kvarne grane.
- Grane bez kvara mogu biti nepotrebno isključene tijekom traženja kvara, čime se prekida opskrba korisnicima koji nisu pogođeni.
- Lokalizacija i popravak kvara zahtijevaju isključenje voda, što je posebno zahtjevno tijekom sezone rasta useva, nepovolnih vremenskih uvjeta (vjetar, kiša, snijeg), u planinskim/šumskim područjima i noću, što dovodi do produljenih, široko rasprostranjenih prekida opskrbe.
- Gubitci energije na vodu:
Zemljni kvarovi uzrokuju značajne struje curenja u zemlju, što predstavlja izravan gubitak energije. Propisi obično ograničavaju rad s zemljnim kvarom na najviše 2 sata radi izbjegavanja prekomjernog gubitka. - Kvantifikacija gubitka električne energije:
Prosječna struja zemljnog kvara kreće se od 6 do 10 A. Na tipičnim 10 kV razinama to rezultira približno 34.560 kWh potrošene energije po 24-satnom razdoblju.
Metode i postupci za rukovanje jednofaznim zemljnim kvarovima
- Automatski uređaji za odabir grane s kvarom male struje:
Instalirati automatske uređaje za odabir grane s zemljnim kvarom u transformatorskim postajama. Ti uređaji rade uz transformatore nultofazne struje (ZCT-ove) na svakom izlazu grane kako bi točno identificirali kvarnu granu prije njena izolacije. - Sustavi za otkrivanje jednofaznih zemljnih kvarova:
Moderni distribucijski sustavi ugrađuju generator signala na početku, sredini i kraju grana. Pokazatelji kvara
Daj nagradu i ohrabri autora
Preporučeno
Neutralni način rada zemljanja središnje točke transformatora za mreže od 110kV～220kV
Raspored operativnih načina zemljanja neutralne točke transformatora za mrežu od 110kV do 220kV treba zadovoljiti zahtjeve održivosti izolacije neutralne točke transformatora, te se treba pokušati održati nultu rednu impedanciju pretvorbe gotovo nepromijenjenu, osiguravajući da ukupna nulta redna impedancija u bilo kojoj točki prekida u sustavu ne prelazi tri puta ukupnu pozitivnu rednu impedanciju.Za transformatore od 220kV i 110kV u novim građevinama i projektima tehničke rekonstrukcije, njiho
01/29/2026
Zašto se u pretvorima koriste kamenje šljunak kamenčići i drobljen stijena
Zašto se u pretvorima koriste kamenje, šljunk, kamenčići i drobljeni kamen?U pretvorima, oprema poput transformatora snage i distribucije, prijenosnih linija, transformatora napona, transformatora struje i prekidača za odjednom sve zahtijevaju zemljanje. Osim zemljanja, sada ćemo detaljnije istražiti zašto se u pretvorima često koristi šljunk i drobljeni kamen. Iako oni izgledaju obično, ovi kameni igraju ključnu ulogu u pitanju sigurnosti i funkcionalnosti.U dizajnu zemljanja u pretvorima - pos
01/29/2026
HECI GCB za generatori – Brzi prekidač s šestfluoridom ugljičnim (SF₆)
1. Definicija i funkcija1.1 Uloga prekidača generatoraPrekidač generatora (GCB) je kontrolirana točka odjedinstvenja između generatora i transformatora za povećanje napona, koja služi kao sučelje između generatora i električne mreže. Njegova glavna funkcija uključuje izolaciju grešaka na strani generatora i omogućavanje operativnog kontrole tijekom sinkronizacije generatora i povezivanja s mrežom. Način rada GCB-a nije značajno različit od standardnog prekidača; međutim, zbog visokog DC komponen
01/06/2026
Principi dizajna za transformatore distribucijskog napajanja montirane na stub
Principi dizajna za transformatore snage na stubu(1) Principi lokacije i rasporedaPlatforme transformatora na stubu trebaju biti smještene blizu središta opterećenja ili uz ključne opterećenja, slijedeći princip "mala kapacitet, više lokacija" kako bi se omogućilo zamjenjivanje i održavanje opreme. Za opskrbu stanovanjske struje, trofazni transformatori se mogu instalirati u blizini temeljem trenutnog potražnje i budućih prognoza rasta.(2) Odabir kapaciteta za trofazne transformatore na stubuSta
12/25/2025
Pošalji upit
Preuzmi
Dohvati IEE Business aplikaciju
Koristite IEE-Business aplikaciju za pronalaženje opreme, dobivanje rješenja, povezivanje s stručnjacima i sudjelovanje u suradnji u industriji u bilo koje vrijeme i na bilo kojem mjestu što potpuno podržava razvoj vaših projekata i poslovanja u energetici
