Lokalizace místa zemního spojení v kompenzované distribuční síti
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
Nejrozšířenějším typem distribučních sítí jsou sítě kompenzované, které při jednopólové poruše kompenzují pomocí zhášecí tlumivky kapacitní proud soustavy protékající místem poruchy. Úroveň reziduálního proudu je pak velmi malá a nezávislá na místě vzniku zemního spojení, což značně komplikuje rychlou a přesnou lokalizaci místa poruchy. Jelikož dosud užívané metody pro lokalizaci poruchy uvnitř rozsáhlých distribučních soustav mají řadu nevýhod, je tato práce zaměřena na návrh nové metody pro lokalizaci zemního spojení uvnitř kompenzovaných sítí. Nutnost monitorování charakteristických parametrů elektrické energie a vývoj distribučních sítí směrem ke konceptu „SmartGrids“ kladou požadavky na vývoj a instalaci měřících či záznamových zařízení i do jednotlivých distribučních trafostanic (DTS). V případě, že budou ve většině DTS dané distribuční soustavy instalována monitorovací zařízení a veškerá jimi zaznamenaná data budou vhodně centralizována a časově synchronizována, otevřou se nové prostředky pro optimalizaci a řízení takto monitorovaných sítí. Dizertační práce se zabývá možností využití dat zaznamenaných na sekundárních stranách distribučních transformátorů 22/0,4 kV k lokalizaci poruchy uvnitř kompenzovaných sítí vybavených automatikou pro krátkodobé navýšení činné složky poruchového proudu. Pro vymezení postižené oblasti je využito monitoringu napěťových poklesů, které jsou vyvolány připnutím pomocného odporníku pro navýšení činné složky poruchového proudu. Metodika pro vymezení postiženého úseku vedení je otestována za pomoci matematického modelu části distribuční soustavy. S využitím tohoto modelu testovací sítě je provedena série simulací, která umožňuje posoudit korektní funkci a potenciál metody pro její možnou aplikaci v reálných provozních podmínkách. Na základě těchto dílčích výsledků a teoretické analýzy je navrženo a provedeno experimentální měření, které umožňuje zhodnotit teoretické předpoklady a možnosti metody v reálných provozních podmínkách.
The most widespread system of an earthing neutral point of a supply transformer in a MV network is an earthing through an arc-suppression coil. In this case of a resonant-earthed power system a fault current is compensated by the suppression coil and only residual current flows through a fault point. A value of the residual current is much smaller then a value of an original capacitive current of the network and is not dependent on the fault location. According to that reasons it is really complicated to fast and accurately determine the fault point location. Since nowadays used methods for the ground fault location inside wide distribution networks have a lot of disadvantages, the thesis is focused on a proposal of a new method for the ground fault location especially inside of a compensated network. The main reasons for a consecutive installation of power quality meters into distribution transformer substations are a power quality monitoring and a global evolution of an electrical network onto the “SmartGrids”. In case that all results from the meters are properly synchronized and centralized, new possibilities of control or of an evaluation of a network are enabled. This doctoral thesis proposes the possibility for the ground fault detection with an aid of synchronized records recorded on the low-voltage side of the distribution transformers 22/0.4 kV into the network equipped with automatics for short-time increasing of an active part of a faulty current. The described method uses a voltage drop evoked by connecting of the auxiliary resistor for location of the faulty section. The proposed method is tested with help of numerical model which presents a part of the distribution network Series of simulation are executed and correct function and force function of the method is reviewed. Finally the thesis describes real experiment and also a confrontation between simulation and real measuring, and also possibilities of method usage are commented.
The most widespread system of an earthing neutral point of a supply transformer in a MV network is an earthing through an arc-suppression coil. In this case of a resonant-earthed power system a fault current is compensated by the suppression coil and only residual current flows through a fault point. A value of the residual current is much smaller then a value of an original capacitive current of the network and is not dependent on the fault location. According to that reasons it is really complicated to fast and accurately determine the fault point location. Since nowadays used methods for the ground fault location inside wide distribution networks have a lot of disadvantages, the thesis is focused on a proposal of a new method for the ground fault location especially inside of a compensated network. The main reasons for a consecutive installation of power quality meters into distribution transformer substations are a power quality monitoring and a global evolution of an electrical network onto the “SmartGrids”. In case that all results from the meters are properly synchronized and centralized, new possibilities of control or of an evaluation of a network are enabled. This doctoral thesis proposes the possibility for the ground fault detection with an aid of synchronized records recorded on the low-voltage side of the distribution transformers 22/0.4 kV into the network equipped with automatics for short-time increasing of an active part of a faulty current. The described method uses a voltage drop evoked by connecting of the auxiliary resistor for location of the faulty section. The proposed method is tested with help of numerical model which presents a part of the distribution network Series of simulation are executed and correct function and force function of the method is reviewed. Finally the thesis describes real experiment and also a confrontation between simulation and real measuring, and also possibilities of method usage are commented.
Description
Citation
TOPOLÁNEK, D. Lokalizace místa zemního spojení v kompenzované distribuční síti [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2011.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika
Comittee
doc. Dr. Ing. Miroslav Patočka (předseda) prof. RNDr. Vladimír Aubrecht, CSc. (člen) doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D. (člen) prof. Ing. Jiří Drápela, Ph.D. (člen) doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D. (člen) Prof. Ing. František Janíček, Ph.D. - oponent (člen) Doc. Ing. Stanislav Mišák, Ph.D. - oponent (člen) Ing. Petr Modlitba, CSc. (člen)
Date of acceptance
2011-12-01
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Přístup k plnému textu prostřednictvím internetu byl licenční smlouvou omezen na dobu 10 roku/let