Mekanismen for harmonisk påvirkning af driftsegenskaberne for fejlstrømsbeskyttelsesanordninger er meget kompleks. Under forskellige omstændigheder er de faktorer, der dominerer den pålidelige drift af harmoniske strømme på fejlstrømsbeskyttelsesanordninger, også forskellige. Denne artikel diskuterer primært indflydelsen af harmoniske bølgeformer på pålideligheden af fejlstrømsbeskyttelsesanordninger. Vi tager ikke højde for virkningerne af magnetisk mætning og hysterese, idet vi antager, at lækstrømsbølgeformen på primærsiden kan transmitteres nøjagtigt til sekundærsiden, og analyserer virkningen af lavordens og højordens harmoniske på fejlstrømsbeskyttelsesanordninger.
Virkningen af harmoniske strømme på lækstrømsbeskyttelsesudstyr
Både lavordens og højordens harmoniske vil påvirke den pålidelige drift af fejlstrømsbeskyttelsesanordninger, men de vigtigste faktorer, der påvirker dem, er forskellige. Indflydelsen af lavordens harmoniske omfatter to aspekter: harmoniske amplitude og harmoniske fase. Ændringer i harmonisk fase og amplitude vil forårsage tydelig forvrængning af lækstrømsbølgeformen, ændre amplitudefaktoren for lækstrømsbølgeformen og forårsage beskyttelsesfejl eller -udsving. Selvom højordens harmoniske ændrer sig hurtigt, ændrer bølgeformen sig periodisk 49 gange inden for en effektfrekvenscyklus, og fasefaktoren har en lille indflydelse på fejlstrømsbeskyttelsesanordningens aktionsværdi. Men ligesom lavordens harmoniske vil dens amplitude også påvirke beskyttelsen.
Indflydelsen af harmoniske svingninger på forskellige typer af fejlstrømsbeskyttelsesenheder (elektroniske, elektromagnetiske) er også forskellig. Elektroniske fejlstrømsbeskyttelsesenheder kan effektivt reducere virkningen af harmoniske svingninger på følsomheden af lækstrømsbeskyttelsesenheder takket være filterelementerne i de elektroniske komponenter, der kan filtrere de harmoniske svingninger fra på sekundærsiden af lækstrømstransformeren og derefter overføre det behandlede lækstrømssignal til relæet. Derfor er de mere pålidelige end elektromagnetiske enheder, når de anvendes.
Modforanstaltninger mod påvirkning af harmoniske strømme på jordlækagebeskyttelsesanordninger
Denne artikel foreslår nogle praktiske foranstaltninger til at reducere virkningen af harmoniske strømme i elnettet på driftssikkerheden af fejlstrømsbeskyttelsesanordninger og forbedre deres pålidelighed.
• Den harmoniske interferens, der genereres af enfasede motorer under opstart og drift, herunder amplituden og varigheden af harmoniske, er relateret til den indledende fasevinkel for terminalspændingen på enfasede motorer, afstanden mellem enfasede motorer og lavspændingsfordelingsbokse samt antallet af enfasede motorer, der er tilsluttet en bestemt fase. For at eliminere eller reducere fejlfunktion af beskyttere på grund af harmonisk interferens kan følgende metoder anvendes:
Fordel belastningen af enfasemotoren så jævnt som muligt på de tre faser, og undgå for højt harmonisk indhold i nogen fasekredsløb. Øg beskytterens nominelle reststrøm på passende vis, hvilket i høj grad kan reducere risikoen for fejlfunktion af beskytteren forårsaget af harmonisk interferens under opstart af enfasemotoren.
• For at dæmpe påvirkningen af harmoniske svingninger genereret af udstyr med variabel frekvens, der anvendes i landlige lavspændingsnet, på lækstrømsbeskyttelsesanordninger, kan indstillingsværdien for aktionsstrømmen og aktionstiden for den samlede lækstrømsbeskyttelsesanordning øges for at undertrykke interferens forårsaget af harmoniske svingninger genereret af udstyr med variabel frekvens. Ved at justere aktionstiden og indstillingsværdien for strøm for den pulserede samlede lækstrømsbeskyttelsesanordning og ved at bruge den koordinerede beskyttelse af den samlede beskyttelse og den endelige beskyttelse, kan udløsning af beskyttelsesanordningen på grund af spring effektivt undgås.
• Ud over ovenstående metoder kan reduktion af det harmoniske indhold i netstrømmen ved hjælp af harmonisk styring også reducere virkningen af harmoniske i elnettet på fejlstrømsbeskyttelsesudstyr.
For elektromagnetiske fejlstrømsafledere, der er installeret i landlige netværk, er virkningen af harmoniske svingninger på beskyttelsens pålidelighed relativt stor, fordi de ikke har elektroniske filterelementer. Derfor anbefales det at tilføje filterenheder ved beskyttelsens udgang for at reducere den harmoniske strøm, der løber ind i fejlstrømsaflederen.
I de områder, hvor der skal installeres fejlstrømsbeskyttelse i landdistrikternes netværk, anbefales det at øge brugen af elektroniske fejlstrømsbeskyttelser og udnytte deres interne filterelementer til at reducere harmoniske svingningers påvirkning af beskyttelsen.
Udsendelsestidspunkt: 6. maj 2025