Intelligentes Bögenunterdrückungsgerät (für 3–35 kV unerdichte Systeme)

In den 3- bis 35-kV-Versorgungsnetzen Chinas arbeiten die meisten Systeme mit einer unerdeten Neutralleitung. Die Normen erlauben bis zu 2 Stunden Betrieb nach einem Einphasen-Erdschluss, was die Betriebskosten senkt und die Versorgungssicherheit erhöht. Allerdings wächst der Kapazitätsstrom zwischen System und Erde signifikant, wenn die Systemkapazität zunimmt und Freileitungen zunehmend durch Kabel ersetzt werden.
Bei einem Einphasen-Erdschluss macht ein großer Kapazitätsstrom das Erlöschen des Fehlerbogens schwierig, was sich in einen intermittierenden Bogen-Erdschluss entwickeln kann. Das resultierende Bogen-Erdschluss-Überspannung und Ferroresonanz-Überspannung stellen ernsthafte Risiken für die Netzsicherheit dar. Unter ihnen ist die Einphasen-Bogen-Erdschluss-Überspannung am kritischsten – die nicht betroffenen Phasen können auf 3- bis 3,5-mal ihre normale Phasenspannung ansteigen. Eine dauerhafte Belastung auf diesem Niveau kann die Isolierung von Geräten beschädigen; kumulative Degradation schafft Schwachstellen, die zu Erdisolierbrüchen, Phasen-zu-Phasen-Kurzschlüssen, Motorisolierdefekten, Kabelexplosionen, PT-Sättigung und Ferroresonanz, die zu PT-Verbrennungen und Abschirmerelement-Explosionen führen kann.

Traditionell werden an der Neutralleitung Bögenunterdrückungsspulen installiert, um den Kapazitätsstrom auszugleichen und die Wahrscheinlichkeit von Bögen zu reduzieren. Aufgrund der inhärenten Grenzen solcher Spulen – insbesondere ihrer Schwierigkeit, den Strom (insbesondere die Hochfrequenzkomponenten) effektiv auszugleichen, der Geräte schädigt – ist die Minderung oft unzureichend.
Basierend auf einer umfangreichen Studie dieser Spulen haben wir das RMRXHG Intelligente Bögenunterdrückungsgerät entwickelt, das darauf ausgelegt ist, langanhaltende Überspannungen durch Bogen-Erdschlüsse durch intelligenteren und effektiveren Unterdruck und Schutz für unerdete Systeme zu adressieren.

Anwendungsbereich

• Anwendbar auf 3- bis 35-kV-Mittelspannungsversorgungssysteme.
• Eignet sich für unerdete Neutralsysteme, resonante erdete Systeme (über Bögenunterdrückungsspule) und hochohmige erdete Systeme.
• Eignet sich für Netzwerke, die hauptsächlich aus Kabelleitungen, gemischten Kabel- und Freileitungen oder freileitungsdominierten Netzwerken bestehen.

Grundfunktionen

• Während des normalen Betriebs überwacht das Gerät PT-Signale und bietet Systemalarm, Auslösen und Sperren. Es umfasst die Funktionen zur Erkennung von Einphasen-Erdschlüssen, Lokalisierung des Übergangsfaultpunktes, Bögenunterdrückung, Harmonischenunterdrückung, Überspannungsalarmanzeige und Fehlerspeicherung.
• Es speichert Parameter wie Fehlzeit, Fehlertyp, Fehlerphase, Leitungsspannung und Neutralstrom, was die Fehlanalyse erleichtert.
• Beim Auftreten eines Einphasen-Erdschlusses reagiert das Gerät innerhalb von 30 ms, bestimmt den Fehlertyp und wählt automatisch Bögenunterdrückungsmaßnahmen (Bögenunterdrückungsspule, Erdwiderstand oder andere Methoden).
• Es unterdrückt anhaltende Bogen-Erdschlüsse und reduziert das Risiko von Isolierbrüchen, Kurzschlüssen oder Geräteexplosionen.
• Es bietet eine PT-Trennüberwachung, die falsche Aktionen aufgrund von PT-Fehlern verhindert.
• Es verfügt über die PTK-Smart-Switching-Technologie, die anhaltende Überspannungen durch Bogen-Erdschlüsse unterdrückt und die Gerätesicherheit schützt.
• Es unterstützt RS-485-Kommunikation und MODBUS-Protokoll für Datenerfassung und Fernüberwachung.

Zusätzliche Funktionen

• Kann mit einem automatischen Neutralauswahlkreis konfiguriert werden.
• Arbeitet mit dem RMRXL-Gerät zur Auswahl geringer Ströme, um die Genauigkeit der Fehlersuche zu verbessern.
• Optionales „Eliminierungs“-Modus: Spezialtechnologie entlädt Restladungen und verhindert Ferroresonanzschäden an PTs.
• Benutzerdefinierte zusätzliche Harmonischenunterdrückungsmodule sind verfügbar.

Funktionsprinzip

• Der Controller überwacht kontinuierlich die Sekundärspannungen der PTs in offener Delta-Schaltung.
• Beim Auftreten eines Einphasen-Erdschlusses werden Änderungen der Sekundärspannungen der PTs (Ua, Ub, Uc) analysiert, um den Fehlertyp zu bestimmen.
• Für metallische Erdschlüsse isoliert das Gerät den Fehlerpunkt schnell, gibt Auslösesignale aus und schützt Geräte und Personal.
• Für intermittierende Bogen-Erdschlüsse detektiert das System die Fehlercharakteristika und aktiviert automatisch die Unterdrückungseinheit innerhalb von 30-40 ms, um die Eskalation der Überspannung zu verhindern.
• Für resonante erdete Systeme unterdrückt das Gerät transiente und stationäre Überspannungen, um eine sichere Systemwiederherstellung sicherzustellen.

Hauptmerkmale

• Datenaufzeichnung: Speichert Spannung, Strom und Fehlerparameter für die Analyse und Fehlersuche.
• Hochgeschwindigkeitsantwort: 30–40 ms Reaktionszeit, um Bogen-Erdschlüsse schnell zu unterdrücken.
• Automatische Wiederherstellung: Fähig, transiente Bögen schnell zu löschen und den Systembetrieb wiederherzustellen.
• Erweiterter Betrieb: Ermöglicht Netzwerken, bis zu 2 Stunden mit Einphasen-Erdschlüssen zu laufen, wodurch Ausfallzeiten und -kosten reduziert werden.
• Umfassender Schutz: Wird nicht durch die Systemtopologie oder Betriebsbedingungen beeinflusst.
• Hohe Zuverlässigkeit: Ausgestattet mit Hilfstransformatorüberwachung, um Fehlfunktionen zu verhindern.
• Intelligente Fehlereinstellung: Erkennt automatisch Erdungscharakteristiken, um die Genauigkeit zu verbessern.
• Flexibles Design: Unterstützt mehrere Arbeitsmodi für verschiedene Netzkonfigurationen.