Fördjupning i impedansskyddets funktion, nätets påverkande faktorer samt utvärdering av provningsrutin

Sammanfattning: Kraftsystemet består av flera olika komponenter som är nödvändiga för ett fungerande elnät.Både ur ett leveranssäkert- och personsäkert perspektiv är det nödvändigt med ett skyddssystem som kan frånkoppla anläggningsdelar vid fel. Bland andra skyddstyper är ett impedansmätande distansskydd i hög grad tillämpat i maskade 130 - 400-kV-nät. Skyddet mäter ström och spänning och beräknar kvoten mellan dessa vilket resulterar i en impedans som ska motsvara ledningens impedans mellan relästället och felstället. För att kontrollera att skyddssystemet uppnår den höga tillförlitlighet som krävs utförs regelbunden provning av skyddet vilket en arbetsgrupp på Vattenfall Services Nordic AB utför. Vad gäller just distansskydd upplever arbetsgruppen en brist på kompetens och syftet med arbetet är därför att öka kunskapen inom området genom att göra en fördjupning i distansskyddets funktion, bakgrundsteori samt utvärdering av provningsrutin. Informationen hämtas från kurslitteratur, manualer, standarder, vetenskapliga artiklar och konferenser. Utifrån dessa går rapporten igenom enfasfel, tvåfasfel, trefasfel och hur ett reläskydd av typen RED670 1.2 hanterar det med impedansmätning. Ett distansskydd delas upp i olika skyddssteg som täcker in olika långt bort från relästället, samt med olika utlösningstider för att uppnå selektivitet.Viktiga faktorer som påverkar impedansmätningen är vilken felresistans som uppstår vid fel,parallellgående ledningar, matande produktionskällor från olika håll, inkopplad last samtmätfel. Alla dessa faktorer är viktiga att ta hänsyn till vid framtagning av inställningsvärdentill distansskyddet vilket baseras på både manuella beräkningar efter standardiserade principersamt på simuleringar i beräkningsprogrammet PSS/E.I skyddet är utformning av karaktäristiker och detektering av riktning samt feltyp väsentliga för optimal funktion. I dagens provningsrutin kontrolleras utlösningstider och zongränser iett begränsat antal vinklar. Med dessa vinklar testas inte riktningslinjer och karaktäristisk form i någon större utsträckning och ett förbättringsförslag är därför att utöka dessa enligt vad som beskrivs i rapporten. Intressanta framtida frågeställningar att arbeta med som har upptäckts under arbetet är skillnad på olika fabrikat av reläskydd och krav och förväntningar mellan elnätägare och entreprenör vid beställning och utförande av provning.