12KV enfasegenindkobler DNP3.0 kommunikationsgenindkobler 11KV højspændingsgenindkobler til master

Enfaset genindkobling er en automatisk genindkoblingsmetode i el-teknik til beskyttelse af transmissionsledninger. Dens funktionsmåde er: ved en enfaset fejl afbrydes kun den fejlramte fase og genindkobles; ved en faset-fejl afbrydes alle tre faser, og det afgøres efter omstændighederne, om der skal foretages en trefaset genindkobling; hvis genindkoblingen sker på en vedvarende fejl, afbrydes alle tre faser. Denne metode anvendes primært i store jordstrømsystemer på 220 kV og derover, hvilket kan forbedre forsyningssikkerheden og systemets transient stabilitet. Da den skjulte fase genererer en skjult forsyningsstrøm via kapacitet og gensidig induktion, som påvirker udslukningen af lysbuen på fejlstedet, er det nødvendigt at anvende foranstaltninger som jordforbindelse af højspændingsreaktorens neutralpunkt eller kortvarig aktivering af jordskifte for at slukke lysbuen. Dens fasevælger omfatter typer som afstandsfasevalg, fasespændingsforskelsimpulsfasevalg og fasespændingshurtigafbrydelse. På internationalt plan anvendes enfaset genindkobling i høj grad på ekstrahøjspændingsledninger over 1000 kV, mens fasevis genindkobling anvendes på dobbeltledninger på samme stolpe.

Erfaringer fra el-systemets drift viser, at de fleste fejl på luftledninger er midlertidige, f.eks.: overspændinger fra lynnedslag forårsager overslag på isolatorernes overflade, kortvarende kortslutninger på grund af stærk vind, udladninger gennem fugle og kortslutninger forårsaget af grene osv., der falder på lederne. Når den fejlramte ledning hurtigt afbrydes, slukker lysbuen, og fejlstedets isolationsstyrke genoprettes. Derfor kan en yderligere genindkobling efter ledningens afbrydelse i høj grad forbedre forsyningssikkerheden. På ledninger på 110 kV og derunder anvendes for det meste trefaset engangsgenindkobling. Ifølge drifterfaringer er over 70% af kortslutningsfejl på højspændingsluftledninger i store jordstrømsystemer over 110 kV enfaset jordkortslutning, især på luftledninger over 220 kV, hvor enfaset jordfejl endda udgør ca. 90% på grund af den store afstand mellem faserne. I denne situation, hvis kun den fejlramte fase afbrydes, og derefter foretages en enfaset genindkobling, mens de ikke-fejlramte to faser forbliver i drift i genindkoblingsperioden, kan forsyningssikkerheden og systemets parallelle driftsstabilitet forbedres markant. Derfor anvendes enfaset genindkobling i stor udstrækning i store jordstrømsystemer over 220 kV. Når en lednings midlertidige enfaset jordbeskyttelse afbryder en fase, forsyner den skjulte fase fejlstedet med kapacitetsstrøm via kapaciteten mellem faserne og mellem fase og jord. Samtidig genererer den skjulte fase belastningsstrømmen en induktionsspænding på den fejlramte fase via gensidig induktion mellem faserne, og forsyner fejlstedet med induktiv strøm via kapaciteten mellem faserne og mellem fase og jord. Disse to strømme udgør tilsammen den skjulte forsyningsstrøm. Størrelsen af den skjulte forsyningsstrøm afhænger af ledningens parametre. Generelt gælder, at jo højere ledningens spænding er, og jo større belastningsstrømmen er, jo større er den skjulte forsyningsstrøm. På grund af den skjulte forsyningsstrøm er det svært at slukke lysbuen på fejlstedet, hvilket forsinker den enfaset genindkobling. Hvis der anvendes hurtig enfaset genindkobling, kan det føre til, at den enfaset genindkobling mislykkes, og alle tre faser afbrydes.

Tiden for enfaset genindkobling (tiden fra afbrydelsen af strømforsyningen på fejlstedet til genoprettelsen af driftsspændingen) skal være længere end den tid, der kræves for udslukningen af lysbuen på fejlstedet og genoprettelsen af ledningens isolation. I modsætning til trefaset genindkobling, i processen med enfaset genindkobling, hvor kun den fejlramte fase er afbrudt, før lysbuen på fejlstedet er slukket, vedligeholder fejlstedet stadig lysbuen via kapaciteten mellem faserne, der modtager strøm fra de to andre faser i drift. Efter at lysbuen er afbrudt, bærer fejlstedet hovedsageligt den fordelte spænding, der dannes af de to faser i drift via fejlstedets kapacitet mellem fase og jord. Når lysbuen strækker sig og afbrydes, fordi den vedvarende strøm går mod nul, hvis fejlstedets isolationsgenoprettelseshastighed er lavere end stigningshastigheden for den overspændingsbølge, der krydser, vil fejlstedets isolation igen gennemgå gennembrud nær spændingsbølgens top. I denne situation udover at modtage lysstrøm fra de ikke-fejlramte to faser, frigives den energi, der er lagret i fejlkapaciteten, også til fejlstedet, hvilket danner en genantændelsesstrøm, hvis top er meget større end den foregående stationære lysstrøm. Dette fænomen gentages hver halve periode af netfrekvensen, hvilket påvirker den endelige lysslukningstid. Jo højere ledningens driftsspænding er, og jo længere ledningen er, jo længere vil den endelige lysslukningstid være. Kunstige kortslutningstest og faktiske driftsregistreringer bekræfter denne konklusion. For at forkorte tiden for enfaset genindkobling til en rimelig værdi, f.eks. ikke mere end ca. 1 sekund, for at opfylde krav som systemstabilitet (genindkoblingstid) og koordination af relæbeskyttelse uden at reducere genindkoblingens succesrate, anvendes der i stor udstrækning hjælpeforanstaltninger til lysslukning på mellemlange og lange ledninger på 500 kV og derover. Der er primært to typer: ① Ved at jordforbinde på et passende reaktorværdi på højspændingsreaktorens neutralpunkt, der er tilsluttet ledningen til kapacitetskompensation, svarer virkningen til, at en resonansinduktans er parallelforbundet med den. Dette reducerer markant den vedvarende strøm gennem fejlstedet og genoprettelsesspændingen over fejlstedet, hvilket giver forudsætninger for, at fejllysbuen hurtigt og jævnt kan slukke. Denne metode er blevet anvendt med succes i stor udstrækning i el-systemet. ② Under processen med enfaset genindkobling aktiveres jordskiftet kortvarigt på begge sider af den afbrudte fejlramte fase, hvilket bringer fejlstedet til en næsten nulpotential og opnår målet om hurtig lysslukning. For særligt vigtige tunge belastningsledninger (dobbeltledninger på samme stolpe), hvis man overvejer at opnå fasevis genindkobling med succes i tilfælde af fejl på forskellige faser (f.eks. fejl på fase A på ledning A og fase B på ledning B), er jordskiftet en anvendelig metode.