Mekanismen för harmonisk påverkan på driftegenskaperna hos jordfelsskydd är mycket komplex. Under olika omständigheter är de faktorer som dominerar den tillförlitliga driften av harmoniska strömmar på jordfelsskydd också olika. Denna artikel diskuterar huvudsakligen inverkan av harmoniska vågformer på tillförlitligheten hos jordfelsskydd. Vi tar inte hänsyn till effekterna av magnetisk mättnad och hysteres, förutsatt att läckströmsvågformen på primärsidan kan överföras korrekt till sekundärsidan, och analyserar effekten av låg- och högordningsövertoner på jordfelsskydd.
Övertoners inverkan på jordfelsskydd
Både låg- och högordningens övertoner påverkar jordfelsskyddets tillförlitliga funktion, men de huvudsakliga faktorerna som påverkar dem är olika. Inverkan av lågordningens övertoner inkluderar två aspekter: övertonernas amplitud och övertonernas fas. Förändringar i övertonernas fas och amplitud orsakar tydlig distorsion av läckströmmens vågform, ändrar amplitudfaktorn för läckströmmens vågform och orsakar skyddsfel eller fluktuationer. Även om högordningens övertoner förändras snabbt, ändras vågformen periodiskt 49 gånger inom en effektfrekvenscykel, och fasfaktorn har en liten inverkan på jordfelsskyddets verkan. Men i likhet med lågordningens övertoner kommer dess amplitud också att påverka skyddet.
Övertonernas inverkan på olika typer av jordfelsskydd (elektroniska, elektromagnetiska) skiljer sig också åt. Elektroniska jordfelsskydd kan effektivt minska övertonernas inverkan på läckströmsskyddens känslighet, tack vare filterelementen i de elektroniska komponenterna som kan filtrera bort övertonerna på sekundärsidan av läckströmstransformatorn och sedan mata den bearbetade läckströmssignalen till reläet. Därför är de mer tillförlitliga än elektromagnetiska enheter när de används.
Motåtgärder för påverkan av övertoner på jordfelsskydd
Denna artikel föreslår några praktiska åtgärder för att minska påverkan av harmoniska strömmar i elnätet på driftsäkerheten hos jordfelsskydd och förbättra deras tillförlitlighet.
• De harmoniska störningar som genereras av enfasmotorer under start och drift, inklusive övertonernas amplitud och varaktighet, är relaterade till den initiala fasvinkeln för polspänningen hos enfasmotorer, avståndet mellan enfasmotorer och lågspänningsfördelningsboxar, och antalet enfasmotorer som är anslutna till en viss fas. För att eliminera eller minska felaktig funktion hos skydd på grund av harmoniska störningar kan följande metoder användas:
Fördela belastningen på enfasmotorn så jämnt som möjligt över de tre faserna och undvik för högt innehåll av harmoniska störningar i någon faskrets. Öka skyddets nominella restström på lämpligt sätt, vilket avsevärt kan minska risken för att skyddet fungerar felaktigt på grund av harmoniska störningar under uppstart av enfasmotorn.
• För att hantera påverkan av övertoner som genereras av utrustning med variabel frekvens som används i lågspänningsnät på landsbygden på jordfelsskydd, kan inställningsvärdet för aktionsströmmen och aktionstiden för den totala läckströmsskyddsanordningen ökas för att undertrycka störningar orsakade av övertoner som genereras av utrustning med variabel frekvens. Genom att justera aktionstiden och inställningsvärdet för strömmen för den pulserade totala jordfelsskyddsanordningen och använda det koordinerade skyddet för det totala skyddet och det slutliga skyddet, kan utlösning av skyddsanordningen på grund av hoppverkan effektivt undvikas.
• Utöver ovanstående metoder kan minskning av övertonsinnehållet i nätströmmen genom övertonsstyrning också minska påverkan av övertoner i elnätet på jordfelsskydd.
För elektromagnetiska jordfelsskydd som har installerats i landsbygdsnät, eftersom de saknar elektroniska filterelement, är övertonernas inverkan på skyddets tillförlitlighet relativt stor. Därför är det lämpligt att installera filteranordningar vid skyddets utgång för att minska den övertonsström som flyter in i jordfelsskyddet.
I de områden där jordfelsskydd ska installeras i landsbygdsnät rekommenderas det att öka användningen av elektroniska jordfelsskydd och utnyttja deras interna filterelement för att minska övertoners inverkan på skyddet.
Publiceringstid: 6 maj 2025