Analiza obratovanja v resonančno ozemljenih srednjenapetostnih omrežjih : doktorska disertacija

slovenski

doktorska dela

2014

Disertacije   distribucijska omrežja   distribution systems   earth fault   Elekroenergetska omrežja   obločni stiki   resonančno ozemljena omrežja   resonant earthed systems   zemeljski stiki

Univerza v Mariboru, Fakulteta za elektrotehniko računalništvo in informatiko

V doktorski disertaciji je obravnavana analiza razmer ob zemeljskih stikih v resonančno ozemljenih srednjenapetostnih distribucijskih omrežjih. Z rezultati meritev ob eksperimentih v realnem delujočem omrežju so prikazani problemi specifičnih obločnih okvar, ki so posledica dotikov vej ali dreves s faznimi vodniki ter prebojev na srednjenapetostnih kablih in padcih vodnikov na tla, med obratovanjem. Resonančna ozemljitev nevtralne točke omogoča popolno kompenzacijo kapacitivne komponente toka zemeljskega stika, vendar ne omogoča kompenzacije delovne komponente toka zemeljskega stika. Ta je posledica izgub zaradi nepopolne izolacije v omrežju in izgub v Petersenovi dušilki. Z resonančno ozemljitvijo nevtralne točke ravno tako ni mogoče kompenzirati višjih harmonskih komponent toka zemeljskega stika, ki so posledica obratovanja nelinearnih bremen v distribucijskem omrežju. Za omenjene obločne okvare je v doktorski disertaciji pokazano, da tudi popolna kompenzacija kapacitivne komponente toka zemeljskega stika ne zadošča za ugasnitev obloka na mestu zemeljskega stika. Oblok na mestu zemeljskega stika trajno vzdržujejo delovne komponente toka zaradi izgub in toki višjih harmonskih komponent. Jedro doktorske disertacije predstavlja uvedba nadzora poti toka okvare, ki jo izvedemo tako, da na srednjenapetostnih zbiralkah sistema fazo z zemeljskim stikom ozemljimo preko ustreznega ozemljitvenega stikala. Na ta način oblok ob vseh naštetih vrstah okvar takoj ugasne. Bistven doprinos vzpostavljenega nadzora poti toka okvare je, da se omogoči dlje časa trajajoče obratovanje tudi v primeru obločnih okvar. Na ta način je omogočeno varno iskanje mesta okvare brez prekinitve dobave električne energije za odjemalce. Z uvedbo nadzora poti toka torej neposredno vplivamo na kakovost dobave električne energije. V doktorski disertaciji je metoda za nadzor poti toka okvare obravnavana analitično in s pomočjo dinamičnih simulacij. Rezultati izračunov so ovrednoteni s pomočjo merilnih rezultatov iz eksperimentov v realnem delujočem distribucijskem omrežju razdelilne transformatorske postaje Krško. Pri tem je bila za varno izvedbo eksperimentov razvita in izdelana tudi posebna oprema.

07.08.2023