Bakeffektskydd vid produktion

En tanke slog mig nu på kvällen. Kanske någon som ids förklara.

Vid installerat bakeffektskydd på lsp-sidan i en station, hur skiljer detta skydd på ett linjefel, med låg utveckling av jordslutning på hsp-sidan, från flera microproduktionsanläggningar på lsp-sidan?

Det kan ju vara ett rent bakmatat fel utan något fel på matande sida.

Jag vet inte riktigt om jag är med på frågan, bakeffektskydd används normalt för att skydda produktionsanläggningen, alltså om en generatorn skulle börja gå som motor. Mäter då i princip effektriktningen (ström och spänning) och löser ut produktionsanläggningen om detta händer.

Skydd på hsp-linje är normalt ett oriktat överströmskydd och riktat jordfelsskydd om det är ett "rent" produktionsfack så kan detta vara kompletterat med frekvensskydd och över/underspänningsskydd mm. Men nu pratar vi fack för vindkraftparker och likande.

Om vi pratar jordfel på hsp-sidan så är denna (teoretiskt) inte sammankopplad med lsp-sidan i nollföljd så dessa skall normalt inte påverka varandra (åter igen teoretiskt). Dvs att microproduktionsanläggningarna på lsp-sidan driver inte ett jordfel på hsp-sidan.

Nu vet jag inte hur din anläggning ser ut, men jag förstår inte var det bakmatade felet kommer in?

Felet jag tänkt mig skulle se ut såhär.
Röda pilar markerar effektens riktning.
Punkten 'A' ska vara det riktade skyddet för att ta fel som bakmatats.



Men om jag förstår dig rätt så skulle detta aldrig kunna hända?

Varför bakmagnetisera den trafo som inte bär last, borde bli en massa förluster utan nytta samt att man spänningsätter utrustning som inte är i drift vilket borde ge en större olycksfallsrisk.
Den borde ju vara frånskild på LSP-sidan också tycker jag.

Det är så klart ett fel på linjen. Den lilla röda symboliserar en kortis.
Tänk en luftledning där det blivit brott på linan men matande ände av linan ligger kvar uppe på isolatorn.

Jo det skulle säkert kunna hända, men;

Varför är lsp-skenan delad, med parallella kablar mot produktionen?

Var är kortslutningsströmmen från högspänningssidan? Här måste väl finnas ett nät?
Eller är detta någon form av ö-nät? I så fall borde andra generatorskydd löst i detta fallet.

Nu syftade jag på microproduktion som jag skrev i första inlägget. Det är alltså huvudsakligen konsumtion och inte produktion som sker på lågspänningssidan. Grönt markerar 0,4kV, orange 10kV och blå är regionnät. För övrigt ett vanligt nät.

Detta är inget riktigt nät utan bara en princip för att demonstrera mitt exempel. Det kanske finns någon regel som säger att du inte får köra två transformatorer med delad skena på uppsidan och gemensam på nedsidan. I såna fall kan ju scenariot aldrig inträffa.

Men om exemplet är tillämpligt så måste någon typ av skydd installeras. Förslagsvis ett riktat jordfelsskydd. Men hur skiljer man på felströmmen och en eventuell inmatad effekt från en massa microproduktionsanläggningar som går upp i nätet?

Och om matande ände av linan ligger kvar uppe på isolatorn så blir det ju ingen kortis från hsp-sidan.

Du har nog valt lite udda terminologi här Michell. Som sagt för ordet bakeffektskydd direkt tankarna till generatorskydd och då skydd mot att den går motoriskt. Och som också nämnts får du isf lägga till riktad funktion för dina skydd som då kan vara tex jordfel, överström, effekt. Är det något verkligt fall du skisserar eller rent hypotetiskt?

Michell Andersson skrev: 1) Detta är inget riktigt nät utan bara en princip för att demonstrera mitt exempel. Det kanske finns någon regel som säger att du inte får köra två transformatorer med delad skena på uppsidan och gemensam på nedsidan. I såna fall kan ju scenariot aldrig inträffa.

2) Men om exemplet är tillämpligt så måste någon typ av skydd installeras. Förslagsvis ett riktat jordfelsskydd. Men hur skiljer man på felströmmen och en eventuell inmatad effekt från en massa microproduktionsanläggningar som går upp i nätet?

Ser nu att du skrivit lite mer.

1) Finns inget som hindrar att det skulle kunna se ut så i princip.

2) Det är precis det som riktad funktion betyder och i fallet jordfel är det klassiskt strömmens fasläge som används för att skilja den. Du kanske känner till de typiska kopplingarna med olika summaströmkopplingar och öppet delta på spänningssidan.

Detta är rent hypotetiskt.

Vi kan kalla det vad som. Men i en sådan situation som ovan, om den är tillåten och möjlig, så måste väl någon typ av skydd installeras för att säkerställa att jordslutningen inte går obemärkt förbi? Eftersom det är tillåtet att ansluta microproduktion enfasigt normalt upp till 3kW, så borde då risken finnas att den inmatade effekten vid osymmetri får det riktade skyddet att lösa.

Jag kanske valt fel terminologi. Kanske skulle kallat det för riktat jordfelsskydd istället?

Men nu då... Hur skulle det se ut nu?

Jo, är bekant med de olika kopplingarna.

Men det enda sättet att detektera felet är med hjälp av effektens riktning, osymmetrin eller storleken på strömmen.

Storleken på strömmen är inte säkert den är tillräckligt stor. Osymmetrin och riktningen uppfyller microproduktionen allena.

Ok då hänger jag med på hur uppkopplingen ser ut.
Nej, ett riktat jordfelsskydd fungerar inte med den placeringen alltså på 0,4 kV sidan.

Jag skulle dock inte tro att någon skulle driva nätet som du ritat med delad skena på 10 kVs nätet då detta skulle innebära en maska som går ner i 0,4 kV. Oerhört knepigt att få till en bra skyddsuppbyggnad i ett sådant nät. Jag hade som selektivplaneingenjör undrat varför de vill ha just denna kopplingen!!
Den är inte olaglig men som sagt väldigt svår att skyddsbestycka..

Det som fungerar för detta felfall OM det är en kortslutning vi pratar om och inte ett jordfel är längsdiffentialskydd på 10 kV ledningen, givetvis på båda om felet skulle vara på andra ledningen. Om det är ett jordfel det handlar om kan det ändå vara svårt att detektera, till och med omöjligt.

Självklart kan du inte få skyddsverkan med placering på "gröna" sidan, var det så du tänkt dig exemplet? Ser nu att du ritat in något där. Och som Mikael skrev en udda layout men intressant med dina tankar som du brukar komma in med emellanåt. Nog går det att bygga skydd för detta men frågan är varför när man kan undvika problemen enkelt.

Jag inser nu att min fråga är en icke fråga. Tack för tålamod och pedagogik.

Felet börjar med att jag inte förstår att en enfasig last inte går att översätta från nedsidan till uppsidan i o m den blandade kopplingen i trafon. Jag har ingen nolla på uppsidan. Så den osymmetri jag har på nedsidan kan inte mata ett jordfel eftersom "nollströmmen" går upp fördelat på två faser på uppsidan. Va väl detta du Mikael menade med nollföljd..?

Och ovanpå detta så skulle man aldrig delat på skenan på hsp-sidan? Det är inte praktiskt helt enkelt utan skapar bara en svårare situation utan fördelar.

En sak till som är värd att ha i åtanke i sådana här fall är hur systemjordningen är gjord på upp- respektive nedsidan av transformatorn. Ett jordfel får ju högst olika följder beroende på om ett trefasnät har direkt jordad nollpunkt eller ojordad/högohmigt jordad/petersenspolejordad nollpunkt.

Nu har jag inte läst hela tråden i detalj, men det kanske är underförstått att transformatorernas nedsida med anslutna mikroproduktionsanläggningar har direkt jordad nollpunkt medan uppsidan är petersenspolejordad.

Jo, precis så är det.

Men en tanke slog mig: Vid ett dubbelkabelsystem så konstruerar man väl med maska genom lågspänningen. Kanske inte i precis alla fall men att det är vanligt förekommande. Läste i en ELFORSKrapport att Sthlms innerstad är konstruerat så åtminstone på var varannan nätstation. Då har man väl i alla fall ett problem vid kortslutningar i situationer enligt ovan?

Michell Andersson skrev: Jag inser nu att min fråga är en icke fråga. Tack för tålamod och pedagogik.

Felet börjar med att jag inte förstår att en enfasig last inte går att översätta från nedsidan till uppsidan i o m den blandade kopplingen i trafon. Jag har ingen nolla på uppsidan. Så den osymmetri jag har på nedsidan kan inte mata ett jordfel eftersom "nollströmmen" går upp fördelat på två faser på uppsidan. Va väl detta du Mikael menade med nollföljd..?

Och ovanpå detta så skulle man aldrig delat på skenan på hsp-sidan? Det är inte praktiskt helt enkelt utan skapar bara en svårare situation utan fördelar.

Det är svårt, i alla fall för mig, att förklara allt på ett bra sätt, men.
Ja du har rätt i att den osymmetriska lasten kommer inte att vara osymmetrisk på högspänningssidan då transformatorn kommer att "jämna ut" denna. Skulle du, vilket nätbolagen är lite rädda för, få exempelvis ett villaområde med mycket microproduktion med enfasiga växelriktare där det kopplas in mycket på en av faserna kommer det bli däremot bli problem i lsp-nätet mycket ström i PEN- och N-ledare. Därför ser man gärna att trefasiga växelriktare används. Problem kan givetvis upp stå i hsp-nätet men då är det främst underdimensionering av transformatorer och kablar. Detta problemet har redan uppstått i Tyskland där nätet inte är byggt för att ta emot "överproduktionen" som måste föras uppåt i nätet.

Nollföljd är en av de symetriska komponenterna som ett trefas (eller fler) delas upp i för att förenkla beräkningarna, de andra två är plus- och minusföljd. Nollföljdskretsen är den krets som uppstår vid ett jordfel, förenklat.

Torbjörn Forsman skrev: En sak till som är värd att ha i åtanke i sådana här fall är hur systemjordningen är gjord på upp- respektive nedsidan av transformatorn. Ett jordfel får ju högst olika följder beroende på om ett trefasnät har direkt jordad nollpunkt eller ojordad/högohmigt jordad/petersenspolejordad nollpunkt.

Nu har jag inte läst hela tråden i detalj, men det kanske är underförstått att transformatorernas nedsida med anslutna mikroproduktionsanläggningar har direkt jordad nollpunkt medan uppsidan är petersenspolejordad.

Det borde vara så att i alla fall lsp-sidan i detta fall är direktjordad, det är den normala kopplingen av vårt nät.

Min tanke va i alla fall direktjordat på lsp och åtminstone icke direktjordat på hsp.