Fel och hantering av enfasjordning i 10kV-fördelningsledningar
Fält: Tillverkning
China
Egenskaper och detekteringsanordningar för enfasiga jordfel
1. Egenskaper hos enfasiga jordfel
- Centrala larmssignaler:
Varningsklockan ringer och indikatorlampan med texten ”Jordfel på [X] kV bussavsnitt [Y]” tänds. I system med Petersens spole (bågsläckningsspole) för jordning av nollpunkten tänds också indikatorn ”Petersens spole i drift”. - Indikationer från isoleringsövervakningsvoltmeter:
- Spänningen i den felaktiga fasen minskar (vid ofullständig jordning) eller sjunker till noll (vid fullständig jordning).
- Spänningarna i de övriga två faserna ökar—ovanför normal fas-spänning vid ofullständig jordning, eller stiger till linjespänning vid fullständig jordning.
- Vid stabil jordning är voltmeterpeken stadig; om den svävar kontinuerligt är felet intermittenterande (bågjordning).
- I system med jordning via Petersens spole:
Om en nollpunktsförflyttningsvoltmeter är installerad visar den ett visst värde vid ofullständig jordning eller uppnår fas-spänningen vid fullständig jordning. Petersens spoles jordlarm-lampa aktiveras också. - Fenomen vid bågjordning:
Bågjordning genererar överspänningar, vilket orsakar en betydande ökning av spänningen i de icke-felaktiga faserna. Detta kan blåsa högspänningssäkringar i spänningstransformatorer (VT) eller till och med skada VT:erna själva.
2. Att skilja verkliga jordfel från falska larm
- Blåsen av högspänningssäkring i VT:
En blåsen säkring i en fas av VT kan utlösa ett jordfelssignal. Emellertid:- Vid ett verkligt jordfel sjunker spänningen i den felaktiga fasen, medan spänningarna i de övriga två faserna stiger, men linjespänningen ändras inte.
- Vid en blåsen säkring sjunker spänningen i en fas, medan de övriga två inte stiger, och linjespänningen sjunker.
- Transformator som laddar en tom buss:
Under inkopplingen kan asynkront stängning av strömbrytaren orsaka obalanserad kapacitiv koppling mot jord, vilket leder till nollpunktsförflyttning och asymmetriska trefasspänningar och utlöser ett falskt jordfelssignal.
→ Detta inträffar endast under manövrer. Om bussen och anslutna anläggningar inte visar några avvikelser är signalen falsk. Inkoppling av en matningsledning eller en stationstransformator för service-el tar vanligtvis bort indikationen. - Systemasymmetri eller felaktig avstämning av Petersens spole:
Under ändringar av driftläge (t.ex. konfigurationsomkopplingar) kan asymmetri eller felaktig kompensation med Petersens spole orsaka falska jordfelssignaler.
→ Samordning med ledningscentralen krävs: återgå till ursprunglig konfiguration, stäng av Petersens spolen, justera dess tap-changer och koppla sedan in den igen samt genomför omkopplingen igen.
→ Ferroresonans vid inkoppling av en tom buss kan också ge falska signaler. Omedelbar inkoppling av en matningsledning avbryter resonansvillkoren och borttar larmet.
3. Detekteringsanordningar
Det isoleringsövervakningssystemet består vanligtvis av en trefasig fembenig spänningstransformator, spänningsreläer, signalreläer och övervakningsinstrument.
- Konstruktion: Fem magnetiska ben; en primär lindning och två sekundärlindningar, alla lindade på de tre centrala benen.
- Kopplingskonfiguration: Ynynd (stjärna-på primärsidan, stjärna-på sekundärsidan med nollpunkt och öppen triangel på tertiärsidan).
Fördelar med denna koppling:
- Den första sekundärlindningen mäter både linje- och fas-spänningar.
- Den andra sekundärlindningen är kopplad i öppen triangel för att detektera .
Driftprincip:
- Under normala förutsättingar är de trefasiga spänningarna balanserade; teoretiskt sett finns det .
- Vid ett (t.ex. fas A) uppstår nollsekvensspänning i systemet, vilket inducerar en spänning över den öppna triangeln.
- &Aven vid induceras en spänning vid de öppna ändarna.
- När denna spänning når utlösningsgränsen för spänningsreläet aktiveras både , vilket utlöser ljud- och visuella larm.
Operatörer använder dessa signaler och voltmetervärden för att identifiera om ett jordfel har inträffat och i vilken fas det är beläget, och rapporterar sedan till ledningscentralen.
⚠️ Obs: Isoleringsövervakningsanordningen delas av hela bussavsnittet.
⚠️ Obs: Isoleringsövervakningsanordningen delas av hela bussavsnittet.
Orsaker till enfasiga jordfel
- Bruten ledare som faller till marken eller ligger på ett tvärbalk;
- Lös fästning eller bindning av ledare på isolatorer, vilket förorsakar att de faller på tvärbalkar eller marken;
- Ofta stark vind som för ledare alltför nära byggnader;
- Bruten högspänningsslutledning från distributionstransformator;
- Isolationsbortfall i 10 kV överspänningsskydd eller säkringar på transformatorplattformar;
- Isolationsbrytning eller jordning i en fas av transformatorns högspänningsslinga;
- Isolatorbågövergång eller genombrytning;
- Isolationsbortfall i grensäkringar;
- Lös staglina från översta tvärbalken på flerkretsstolpar som berör nedre ledare;
- Blixtnedslag;
- Trädkontakt;
- Felslutfel orsakade av fåglar;
- Främmande föremål (t.ex. plastfolie, kvistar);
- Andra olyckshändelser eller okända orsaker.
Risker med enfasiga jordfel
- Skador på stationsutrustning:
Efter ett 10 kV jordfel registrerar bussens VT ingen ström men utvecklar nollsekvensspänning och ökad ström i den öppna triangeln. Långvarig drift kan .
Dessutom kan (flera gånger normal spänning) uppstå, vilket leder till och stora utrustningsfel. - Skador på distributionsutrustning:
Intermittent bågjordning och överspänningar kan genomborra isoleringen, vilket leder till , , och , vilket potentiellt kan orsaka . - Hot mot regional nätstabilitet:
Allvarliga jordfel kan destabilisera det lokala elnätet och utlösa kedjefel. - Risk för människor och djur:
Nedfallna ledare ger marken spänning och skapar . Gående personer, linjemän (särskilt vid nattliga patruller) och boskap i närheten av felplatsen riskerar . - Påverkan på elkvalitetens pålitlighet:
- Kräver manuell val av felaktig matningsledning.
- Icke-felaktiga matningsledningar kan oavsiktligt kopplas bort under felsökning, vilket avbryter leveransen till kunder som inte påverkats.
- Fellokalisering och reparation kräver ledningsavstängning, vilket är särskilt utmanande under , (vind, regn, snö), i samt på , vilket leder till , .
- Linjeförluster:
Jordfel orsakar betydande , vilket representerar direkt energiförlust. Regler kräver vanligtvis att drift med jordfel begränsas till för att undvika onödig förlust. - Kvantifiering av el-förluster:
Genomsnittlig jordfelström ligger mellan . Vid typiska 10 kV-nivåer motsvarar detta ungefär slöseripad energi per 24-timmarsperiod.
Metoder och procedurer för hantering av enfasiga jordfel
- Automatiska urvalsanordningar för jordfel med låg ström:
Installera automatiska jordfel-matningsledningsurvalsanordningar i transformatorstationer. Dessa arbetar tillsammans med på varje matningsledningsutgång för att exakt identifiera den felaktiga ledningen innan avkoppling. -
Ge en tips och uppmuntra författaren
Rekommenderad
Neutralpunktsjordningsdriftsläge för transformatorer i 110kV～220kV-nät
Anslutningsläget för neutralpunktsjordning av transformatorer i 110kV～220kV nätverk bör uppfylla isoleringskraven för transformatorernas neutralpunkter, och man bör också sträva efter att hålla nollsekvensimpedansen i kraftstationerna i stort sett oförändrad, samtidigt som man säkerställer att det nollsekvenskompletta impedansen vid eventuella kortslutningspunkter i systemet inte överstiger tre gånger det positivsekvenskompletta impedansen.För 220kV- och 110kV-transformatorer i nya byggnadsproje
01/29/2026
Varför använder anläggningar stenar grus kiselsten och krossad sten
Varför använder anläggningar stenar, grus, kiselsten och krossad sten?I anläggningar kräver utrustning som strömförande och distributionstransformatorer, överföringslinjer, spänningsomvandlare, strömtransformatorer och kopplingsbrytare all jordning. Utöver jordning kommer vi nu att utforska i detalj varför grus och krossad sten vanligtvis används i anläggningar. Trots att de verkar vara vanliga spelar dessa stenar en viktig säkerhets- och funktionsroll.I anläggningsjordningsdesign—särskilt när f
01/29/2026
HECI GCB för generatorer – Snabb SF₆-brytare
1.Definition och funktion1.1 Rollen av generatorbrytarenGeneratorbrytaren (GCB) är en kontrollerbar kopplingspunkt placerad mellan generatorn och stegupptransformatorn, som fungerar som ett gränssnitt mellan generatorn och elkraftnätet. Dess huvudsakliga funktioner inkluderar att isolera fel på generatorsidan och möjliggöra driftkontroll under generatorsynkronisering och nätanslutning. Driftprincipen för en GCB skiljer sig inte markant från den för en standardbrytare; emellertid, på grund av det
01/06/2026
Designprinciper för stolpebaserade distributionstransformatorer
Designprinciper för stolpsmonterade distributionstransformatorer(1) Placering och layoutprinciperPlattformar för stolpsmonterade transformatorer bör placeras nära belastningscentrum eller nära kritiska belastningar, i enlighet med principen om "små kapaciteter, flera platser" för att underlätta utbyte och underhåll av utrustning. För elförsörjning till bostäder kan trefasstransformatorer installeras i närheten baserat på nuvarande efterfrågan och framtida tillväxtprognoser.(2) Kapacitetsval för
12/25/2025
Skicka förfrågan
Ladda ner
Hämta IEE-Business applikationen
Använd IEE-Business-appen för att hitta utrustning få lösningar koppla upp med experter och delta i branssammarbete när som helst var som helst fullt ut stödande utvecklingen av dina elprojekt och affärsverksamhet
