Øk kapasiteten og sikkerheten ved jordfeil med distribuerte P-spoler

Det har blitt stadig vanligere å velge jordkabel fremfor luftlinje ved nybygging eller omlegging av høyspentforbindelser. Samtidig fører denne endringen med seg økte feilstrømmer ved jordfeil og mulige kapasitetsutfordringer i overliggende trafostasjon. For å sikre en optimal og pålitelig strømforsyning, er det viktig å implementere smarte løsninger som begrenser strømmen ved jordfeil.

Når kabler legges i bakken, øker den kapasitive jordfeilstrømmen betydelig, med en faktor på ca. 40-60 ganger sammenlignet med luftledninger på 11-22 kV nett. Fordi tradisjonelle trafostasjoner med sentralt plassert spole har begrenset kapasitet til å håndtere jordfeilstrømmer, kan det skape potensielt farlige situasjoner.

For å takle disse problemene finnes det alternative løsninger som kan kompensere for kapasitiv jordfeilstrøm og forhindre overbelastning i nettet.

Reduserer behovet for reinvestering av sentral P-spole

En effektiv måte å øke kapasiteten og sikkerheten ved jordfeil på er å bruke distribuerte transformatorer med innebygde P-spoler i nettstasjonene. Disse transformatorene er utstyrt med en fast P-spole (typisk 15 A ved 22 kV), som avlaster den sentrale P-spolen plassert i transformatorstasjonen.

Den distribuerte P-spolen tar opp en del av jordstrømmen i nettet og bidrar til å opprettholde en balansert og optimalisert drift av kraftdistribusjonssystemet. Fordi P-spolen kompenserer strømmen der selve jordfeilen oppstår, bidrar den positivt på flere områder:

• Minsker behovet for kostbare utskiftninger og ombygginger av transformatorstasjonen
• Gir økt fleksibilitet og effektivitet i strømnettets drift
• Den sentrale P-spolen forblir regulerbar, slik at man kan tilpasse kompenseringen i henhold til endrede forhold i nettet

Les også: Kjære trafoeier – send oss din gamle trafo!

Økt trygghet med innebygde sikringer (TPC)

Ved å kombinere P-spolen med en TPC-funksjon (innebygde sikringer) oppnår man enda bedre sikkerhet og beskyttelse. Med TPC blir det enklere å:

• identifisere feil
• forbedre elektriske egenskaper
• øke driftssikkerheten
• forhindre personskade

Ved feil i transformatoren eller P-spolen kobles også alle tre faser ut for å sikre at strømmen blir avbrutt.

Les også: Derfor trenger vi vedlikehold og oppgradering av krafttransformatorer

Viktig å tenke over ved plassering av P-spolen

Riktig plasseringen av P-spolen i nettet er avgjørende for optimal utnyttelse og effektiv kompensering av jordfeilstrøm. Når man velger plassering er det viktig å ta hensyn til følgende faktorer:

Når du skal i gang med å velge plasseringen bør du tenke over følgende:

• Gjennomgå alle relevante relevern i nettstrukturen som kan bli berørt av aktiv strøm
• Analyser den aktive strømmens størrelse i alle relevern
• Sørg for at P-spolen er strategisk plassert for å kompensere for jordfeilstrømmen fra høyspentnettet (ca. 5-6 km med høyspentkabel på 11 kV, 10 A, 22 kV og 15 A)
• Ved mulighet for seksjonering av kabelstrekningen, for eksempel ved en fordelingsstasjon, vil dette ha positive effekter ved at grunninnstillingene på sentralkompenseringen ikke påvirkes i stor grad.
• I tilfeller der P-spolen plasseres i et radielt nett, bør man vurdere muligheten for seksjonering av jordfeilen uten at P-spolen må kobles fra. Dette er spesielt relevant når luftledningsnettet er koblet sammen med kabelnettet.

Les også: - Vi kan ikke la spesialkompetanse innen kabel, stasjon og trafoarbeid i regionalnettet dø ut

Transformatorløsning med innovativt design

Som totalleverandør av transformator-service tilbyr Vestfold Trafo Energi (VTE) en unik transformatorløsning med en P-spole uten kjerne, også kjent som en luftspole. P-spolen er integrert i transformatoren som har fått navnet TOTEM, ettersom den er strategisk plassert under transformatorens aktive del.

Driftsingeniør i Føie (tidligere Nore Energi), Johnny Hansen, har snakket med VTE om sin erfaring ved bruk av TOTEM-transformatoren med P-spole og TPC:

– Effekten var umiddelbart observerbar og tavlen på hovedstasjonen viste tydelig at kapasiteten i den stasjonære spolen ble avlastet. Å kompensere for kapasitiv jordfeilstrøm lokalt i nettet er ideelt for å løse problemet og unngå farlige situasjoner - det er slik det bør være, poengterer Hansen. 

TOTEM-transformatorenes innovative design bidrar blant annet til bedre linearitet av strøm og spenning, noe som er en fordel for relevern. Designet gjør også trafoene smalere, samtidig som de opprettholder høy kvalitet og pålitelighet.

Med en transformatorløsning som både er økonomisk, trygg og effektiv, blir det enklere å håndtere jordfeilstrømmer i bakkenettet.