Pravděpodobnostní přístup pro hodnocení zemnících soustav
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Disertační práce se zabývá aplikací pravděpodobnostního přístupu pro vyhodnocení bezpečnosti zemnících soustav v distribučních sítích, především pak zemničů se společným zemněním vysokého a nízkého napětí, jako jsou případy distribučních trafostanic VN/NN. Jelikož v těchto případech dochází k ohrožení i laické veřejnosti v důsledku zanesení potenciálu do sítí nízkého napětí, byly tak vydefinovány očekávatelné dotykové scénáře a byly jim stanoveny očekávatelné míry rizika. Na základě získaných výsledků je pak zřejmé, že použití pravděpodobnostního přístupu se v kontextu těchto sítí může jevit jako vhodnější než současný deterministický přístup nejhoršího scénáře. Pro naplnění cílů disertační práce byl také proveden rozbor současných pravděpodobnostních přístupů, na jehož základě byly navrženy některá další zjednodušení použitelná při stanovování rizika. Ukazuje se například, že detailní modelování odporu lidského těla není úplně nezbytné, pokud se např. použije odpor pro 50 % populace a křivky fibrilace c3 a c4. Pro stanovení případné nejistoty spočteného rizika při aplikaci pravděpodobnostního přístupu na zemniče v distribučních soustavách pak byla také nemalá část práce věnována nepřesnostem modelování a výpočtu zemničů. Vliv nevhodného modelování zemničů společně s případnými dalšími parametry byl následně zkoumán v provedené citlivostní analýze. Z výsledků se jeví, že nevhodné modelování může vést k poddimenzování rizika o přibližně 40 % (tj. přibližně polovina řádu). Naproti tomu variace jiných dalších parametrů mající přímí vliv na pravděpodobnost fibrilace může způsobit nejistotu určení rizika až o jednotky řádů.
This dissertation thesis deals with application of probabilistic approach to assessment of earthing system safety in distribution networks, especially for cases with common earthing of high and low voltage side of distribution transformers HV/LV. In these cases, the increased potential during fault might be transferred from high voltage to low voltage network and thus the individuals from public can be exposed to increased risk. Thus, for these cases were in this thesis defined expectable touch scenarios together with the resulting risk imposed on individuals from the public. Based on the results it seems that adoption of probabilistic approach for these cases of earthing systems might be more suitable compared to the conventional deterministic worst case approach. In accordance to the aims of the thesis, a thorough analysis of currently adopted probabilistic approaches was carried out as well and it was pointed out to some new possible simplifications in the adopted probabilistic based methodologies. For example, it seems that appropriate modelling of human body resistance by the full lognormal distribution is not completely necessary and similar results can be obtained when only the resistance for 50 % of population together with c3 and c4 fibrillation curves are used. Much of the work was also devoted to the determination of possible uncertainty of calculated risk of evaluated earthing system, especially due to inappropriate modelling of earthing system. The appropriateness of different earthing system modelling methods together with other parameters on the value of calculated risk was investigated through conducting sensitivity analysis. Based on the analysis results it seems, that due to using more, or less simplified modelling method, a possible underrating in the resulting risk of about 40 % (about half an order/decade) is expectable. On the other hand, the change of parameters related directly to calculation of fibrillation probability seems to exhibit greater change in calculated risk by up to units of orders/decades.
This dissertation thesis deals with application of probabilistic approach to assessment of earthing system safety in distribution networks, especially for cases with common earthing of high and low voltage side of distribution transformers HV/LV. In these cases, the increased potential during fault might be transferred from high voltage to low voltage network and thus the individuals from public can be exposed to increased risk. Thus, for these cases were in this thesis defined expectable touch scenarios together with the resulting risk imposed on individuals from the public. Based on the results it seems that adoption of probabilistic approach for these cases of earthing systems might be more suitable compared to the conventional deterministic worst case approach. In accordance to the aims of the thesis, a thorough analysis of currently adopted probabilistic approaches was carried out as well and it was pointed out to some new possible simplifications in the adopted probabilistic based methodologies. For example, it seems that appropriate modelling of human body resistance by the full lognormal distribution is not completely necessary and similar results can be obtained when only the resistance for 50 % of population together with c3 and c4 fibrillation curves are used. Much of the work was also devoted to the determination of possible uncertainty of calculated risk of evaluated earthing system, especially due to inappropriate modelling of earthing system. The appropriateness of different earthing system modelling methods together with other parameters on the value of calculated risk was investigated through conducting sensitivity analysis. Based on the analysis results it seems, that due to using more, or less simplified modelling method, a possible underrating in the resulting risk of about 40 % (about half an order/decade) is expectable. On the other hand, the change of parameters related directly to calculation of fibrillation probability seems to exhibit greater change in calculated risk by up to units of orders/decades.
Description
Citation
VYČÍTAL, V. Pravděpodobnostní přístup pro hodnocení zemnících soustav [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika
Comittee
prof. RNDr. Vladimír Aubrecht, CSc. (předseda)
doc. Ing. Ondřej Vítek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Radoslav Cipín, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jaroslava Orságová, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jiří Drápela, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Müller, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Modlitba, CSc. (člen)
doc. Dr. Ing. Jiří Gurecký - oponent (člen)
Ing. Karel Procházka, CSc. - oponent (člen)
Date of acceptance
2020-06-22
Defence
V rámci obhajoby doktorand seznámil komisi s výsledky dvé disertační práce, včetně vlastních přínosů. Školitel seznámil přítomné se svým hodnocením celého průběhu studia. Následovala diskuse nejdříve k dotazům a připomínkám oponentů. Ve veřejné diskusi vystoupili s dotazy/připomínkami k disertační práci ing. Modlitba, prof. Aubrecht, doc. Drápela. Záznam dotazů je přílohou protokolu. Všechny dotazy oponentů i v rámci veřejné diskuse byly doktorandem správně vypořádány. V neveřejné diskusi a po tajném hlasování komise konstatovala, že doktorand splnil podmínky par. 47 odst. 4 Zákona o vysokých školách č. 111/98 a lze mu tedy udělit titul doktor - Ph.D.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení