Fouten en afhandeling van eenfasige aarding in 10kV distributielijnen
Veld: Productie
China
Kenmerken en detectieapparatuur voor eenfasige aardfouten
1. Kenmerken van eenfasige aardfouten
- Centrale alarmsignalen:
De waarschuwingsbel gaat af en de indicatielamp met de tekst „Aardfout op [X] kV-bussectie [Y]“ licht op. In systemen met een Petersen-coil (boogonderdrukkingscoil) die het neutraalpunt aardt, licht ook de indicatielamp „Petersen-coil in werking“ op. - Aanduidingen van de isolatiemonitorvoltmeter:
- De spanning van de foutieve fase daalt (bij onvolledige aarding) of daalt tot nul (bij volledige aarding).
- De spanningen van de andere twee fasen stijgen — boven de normale fasespanning bij onvolledige aarding, of tot de lijnspanning bij volledige aarding.
- Bij stabiele aarding blijft de wijzer van de voltmeter stabiel staan; wanneer deze continu fluctueert, is de fout onderbroken (boogvormige aarding).
- In systemen met Petersen-coil-aarding:
Indien een neutraalverplaatsingsvoltmeter is geïnstalleerd, geeft deze bij onvolledige aarding een bepaalde waarde aan of bereikt deze bij volledige aarding de fasespanning. De aardalarmlamp van de Petersen-coil wordt eveneens geactiveerd. - Verschijnselen van boogvormige aarding:
Boogvormige aarding genereert overspanningen, waardoor de spanningen van de niet-foutieve fasen sterk stijgen. Dit kan leiden tot het doorslaan van de hoogspanningszekeringen van spanningsomzetters (VT’s) of zelfs tot beschadiging van de VT’s zelf.
2. Onderscheid tussen echte aardfouten en valse alarmen
- Doorgebrande hoogspanningszekering in VT:
Een doorgebrande zekering in één fase van de VT kan een aardfoutsignaal activeren. Echter:- Bij een daadwerkelijke aardfout daalt de spanning van de foutieve fase en stijgen de spanningen van de andere twee fasen, maar blijft de lijnspanning ongewijzigd.
- Bij een doorgebrande zekering daalt de spanning van één fase, terwijl de andere twee fasen niet stijgen en de lijnspanning daalt.
- Transformator die een onbelaste bus voedt:
Tijdens het inschakelen kan ongelijkmatige sluiting van de scheider ongebalanceerde capacitieve koppeling naar aarde veroorzaken, wat leidt tot neutraalverplaatsing en asymmetrische driefasenspanningen en zo een vals aardfoutsignaal activeert.
→ Dit treedt uitsluitend op tijdens schakelhandelingen. Indien de bus en de aangesloten apparatuur geen afwijkingen vertonen, is het signaal vals. Het inschakelen van een aftaklijn of een stationstransformator voor hulpdiensten elimineert meestal de indicatie. - Systeemasymmetrie of onjuiste afstemming van de Petersen-coil:
Tijdens wijzigingen in de bedrijfsmodus (bijv. configuratiewisselingen) kan asymmetrie of onjuiste compensatie door de Petersen-coil valse aardfoutsignalen veroorzaken.
→ Coördinatie met de netbeheerder is vereist: terugkeren naar de oorspronkelijke configuratie, de Petersen-coil uitschakelen, de tapchanger aanpassen en vervolgens de Petersen-coil opnieuw inschakelen en de modus opnieuw wijzigen.
→ Ferroresonantie tijdens het inschakelen van een onbelaste bus kan eveneens valse signalen genereren. Onmiddellijk inschakelen van een aftaklijn verstoort de resonantievoorwaarden en verwijdert het alarm.
3. Detectieapparatuur
Het isolatiemonitorsysteem bestaat doorgaans uit een driefasige vijf-kernspanningsomzetter, spanningsrelais, signaalrelais en meetinstrumenten.
- Opbouw: Vijf magnetische kernen; één primaire wikkeling en twee secundaire wikkelingen, alle gewikkeld op de drie centrale kernen.
- Aansluitconfiguratie: Ynynd (ster-primaire, ster-secundaire met neutraal en open-delta tertiaire).
Voordelen van deze aansluiting:
- De eerste secundaire wikkeling meet zowel de lijnspanning als de fasespanning.
- De tweede secundaire wikkeling is in open-delta aangesloten om de nulvolgorde-spanning te detecteren.
Werkingsprincipe:
- Onder normale omstandigheden zijn de driefasenspanningen in evenwicht; theoretisch verschijnt er geen spanning over de open-delta.
- Tijdens een volledige eenfasige aardfout (bijv. fase A) verschijnt er een nulvolgorde-spanning in het systeem, waardoor een spanning wordt geïnduceerd over de open-delta.
- Zelfs bij niet-volledige (hoogohmse) aarding wordt er een spanning geïnduceerd aan de open uiteinden.
- Wanneer deze spanning de instelpuntwaarde van het spanningsrelais bereikt, worden zowel het spanningsrelais als het signaalrelais geactiveerd, waardoor geluidsalarmen en visuele alarmen worden geactiveerd.
Exploitanten gebruiken deze signalen en de aanwijzingen van de voltmeter om het optreden en de fase van de aardfout te identificeren en rapporteren vervolgens aan de netbeheerder.
⚠️ Opmerking: Het isolatiemonitorapparaat wordt gedeeld door de gehele bussectie.
⚠️ Opmerking: Het isolatiemonitorapparaat wordt gedeeld door de gehele bussectie.
Oorzaken van eenfasige aardfouten
- Een gebroken geleider die op de grond valt of op een dwarsbalk rust;
- Losse bevestiging of bevestiging van geleiders op isolatoren, waardoor deze op dwarsbalken of de grond vallen;
- Sterke wind die geleiders te dicht bij gebouwen brengt;
- Een gebroken hoogspanningsaansluitkabel van een distributietransformator;
- Isolatieverlies in 10 kV overspanningsafleiders of zekeringen op transformatorplatforms;
- Isolatiebreuk of aarding in één fase van de hoogspanningswikkeling van de transformator;
- Flitsoverslag of doorprikking van isolatoren;
- Isolatieverlies in aftaklijnzekeringen;
- Een losgeraakte hijskabel van de bovenste dwarsbalk op meeraderige masten die contact maakt met lagere geleiders;
- Blikseminslag;
- Contact met bomen;
- Fouten veroorzaakt door vogels;
- Vreemde voorwerpen (bijv. plastic folie, takken);
- Andere ongelukkige of onbekende oorzaken.
Gevaren van eenfasige aardfouten
- Schade aan substationapparatuur:
Na een 10 kV aardfout detecteert de bus-VT geen stroom, maar ontstaat er een nulvolgorde-spanning en neemt de stroom in de open-delta toe. Langdurige bedrijfsvoering kan de VT beschadigen.
Daarnaast kunnen ferroresonante overspanningen (meerdere malen de normale spanning) optreden, waardoor de isolatie breekt en ernstige apparatuurdefecten ontstaan. - Schade aan distributieapparatuur:
Onderbroken boogvormige aarding en overspanningen kunnen de isolatie doorboren, wat leidt tot kortsluitingen, beschadigde transformatoren en gefaalde overspanningsafleiders/zekeringen, en mogelijk tot elektrische branden. - Bedreiging voor de stabiliteit van het regionale elektriciteitsnet:
Ernstige aardfouten kunnen het lokale elektriciteitsnet destabiliseren en kettingreacties veroorzaken. - Risico voor mensen en dieren:
Neergestorte geleiders laden de grond op, waardoor stapspanningsgevaren ontstaan. Voetgangers, monteurs (vooral tijdens nachtpatrouilles) en vee in de buurt van de foutlocatie lopen het risico op elektrische schok of elektrocutie. - Invloed op de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening:
- Vereist handmatige selectie van de foutieve aftaklijn.
- Niet-foutieve aftaklijnen kunnen tijdens het probleemoplossingsproces onnodig worden uitgeschakeld, waardoor de stroomvoorziening voor klanten zonder problemen wordt onderbroken.
- Foutlokalisatie en reparatie vereisen een lijnuitval, wat vooral uitdagend is tijdens het gewasgroei-seizoen, bij ongunstig weer (wind, regen, sneeuw), in bergachtige/bosrijke gebieden en ’s nachts, wat leidt tot langdurige, wijdverspreide stroomonderbrekingen.
- Verliezen van lijnenergie:
Aardfouten veroorzaken aanzienlijke aardlekstromen, wat een direct energieverlies inhoudt. Volgens de regelgeving mag de bedrijfstijd bij aardfouten doorgaans niet langer dan 2 uur duren om excessief energieverlies te voorkomen. - Kwantificering van het elektriciteitsverlies:
De gemiddelde aardfoutstroom ligt tussen 6 en 10 A. Bij typische 10 kV-niveaus resulteert dit in ongeveer 34.560 kWh verspilde energie per 24-uursperiode.
Methoden en procedures voor het aanpakken van eenfasige aardfouten
- Automatische selectieapparatuur voor aardfouten met kleine stroom:
Installeer automatische aardfoutlijnselectieapparatuur in substations. Deze werkt samen met nulvolgorde-stroomtransformatoren (ZCT’s) bij elke aftaklijnafgang om de foutieve lijn nauwkeurig te identificeren alvorens deze te isoleren. - Detectiesystemen voor eenfasige aardfouten:
Moderne distributiesystemen implementeren signaalinjectoren aan het begin, midden en einde van aftaklijnen. Foutindicatoren lokaliseren de exacte foutlocatie, waardoor een snelle respons mogelijk is. - Preventieve maatregelen:
- Voer regelmatig lijnpatrouilles uit: controleer de afstand tussen geleiders en bomen/gebouwen, vogelnesten op masten, de bevestiging van geleiders op isolatoren, losse bouten op isolatoren/dwarsbalken/hijskabels, gebroken of versleten hijskabels en abnormale doorhang van geleiders.
- Test periodiek de isolatie van isolatoren, aftaklijnzekeringen en overspanningsafleiders; vervang defecte componenten onmiddellijk.
- Voer routine-tests uit op distributietransformatoren; repareer of vervang defecte eenheden.
- Installeer aftaklijnzekeringen op landelijke aftaklijnen om het foutbereik te beperken, het gebied en de duur van stroomonderbrekingen te verminderen en de foutlokalisatie te versnellen.
Geef een fooi en moedig de auteur aan
Aanbevolen
Neutrale punt aarding bedrijfsmodus voor 110kV～220kV elektriciteitsnettransformatoren
De schakelwijze van de neutrale punt-aarding voor transformators in elektriciteitsnetwerken van 110kV～220kV moet voldoen aan de isolatie-eisen van de neutrale punten van de transformators en moet ook proberen om de nulsequentie-impedantie van de onderstations zo veel mogelijk ongewijzigd te houden, terwijl wordt verzekerd dat de nulsequentie-samenstelling van de impedantie op elk kortsluitpunt in het systeem niet drie keer de positieve sequentie-samenstelling van de impedantie overschrijdt.Voor
01/29/2026
Waarom gebruiken onderstations stenen grind kiezel en fijn gesteente
Waarom gebruiken onderstations stenen, grind, kiezels en fijn gesteente?In onderstations vereisen apparatuur zoals kracht- en distributietransformatoren, transmissielijnen, spanningstransformatoren, stroomtransformatoren en afsluiters aarding. Naast aarding zullen we nu dieper ingaan op waarom grind en fijn gesteente vaak in onderstations worden gebruikt. Hoewel ze er gewoontjes uitzien, spelen deze stenen een cruciale rol voor veiligheid en functioneren.Bij de ontwerp van aarding in onderstatio
01/29/2026
HECI GCB voor Generatoren – Snelle SF₆ Schakelaar
1.Definitie en functie1.1 Rol van de Generator Circuit BreakerDe Generator Circuit Breaker (GCB) is een controleerbare onderbrekingspunt gelegen tussen de generator en de opstaptransformatie, fungerend als interface tussen de generator en het elektriciteitsnet. De primaire functies omvatten het isoleren van storingen aan de generatorzijde en het mogelijk maken van operationele controle tijdens de synchronisatie van de generator en het aansluiten op het net. Het werkingprincipe van een GCB versch
01/06/2026
Ontwerp beginselen voor paalgeplaatste distributietransformatoren
Ontwerp Principe voor Paalgeplaatste Distributietransformatoren(1) Locatie- en IndelingsprincipesPlatformen voor paalgeplaatste transformatoren moeten dicht bij het belastingscentrum of in de buurt van cruciale belastingen geplaatst worden, volgens het principe van "kleine capaciteit, meerdere locaties" om het vervangen en onderhouden van apparatuur te vergemakkelijken. Voor woningvoorzieningen kunnen driefasen transformatoren op basis van de huidige vraag en toekomstige groeiverwachtingen in de
12/25/2025
Verzoek tot offerte
Downloaden
IEE-Business-toepassing ophalen
Gebruik de IEE-Business app om apparatuur te vinden, oplossingen te verkrijgen, experts te verbinden en deel te nemen aan industrieel samenwerkingsprojecten overal en op elk moment volledig ondersteunend de ontwikkeling van uw energieprojecten en bedrijfsactiviteiten
