Verifiering av modell för beräkning av jordfelsström genom analys av mätdata från primärprov

Detta är en Uppsats för yrkesexamina på grundnivå från Luleå tekniska universitet/Institutionen för teknikvetenskap och matematik

Författare: Niklas Hellqvist; [2021]

Nyckelord: Primärprov; Elkraft; Jordfel; Nollföljd;

Sammanfattning: Sedan en tid tillbaka låter E.ON Energidistribution AB utföra primärprov i syfte att säkerställa funktionen hos riktade jordfelsskydd för högspänningsledningar i elnät. Proven utförs på ett sätt som motsvarar ett verkligt jordfel och görs rutinmässigt i samband med förändringar som kan påverka skyddens funktion. Vid utförandet av proven registreras värden för nollföljdsspänning och jordfelsström. Värden för nollföljdsspänning och jordfelsström är grundläggande inställningsparametrar till riktade jordfelsskydd, dessa beräknas utifrån elnätets egenskaper av samma nätägare med en viss beräkningsmodell. E.ON önskar kartlägga skillnaderna mellan värden som beräknas och värden som kan uppstå vid jordfel i syfte att synliggöra eventuella svagheter i den beräkningsmodell som används så att dessa kan åtgärdas. E.ON:s beräknade värden för nollföljdsspänning och jordfelsström har i den här rapporten jämförts med motsvarande värden som mätts upp vid primärprov. De uppmätta värdena kan antas motsvara värden som kan uppstå vid jordfel. Med den modell som E.ON använder för beräkning visar det sig då att nollföljdsspänningen ofta beräknas till värden som är högre än vad som mäts upp, knappt 10 % högre. Jordfelsströmmen beräknas däremot oftast till värden som är lägre än vad som mäts upp, cirka 10 % lägre. För att söka förklaring på vad avvikelserna mellan beräknade och uppmätta värden kan bero på samt försöka minska dessa har studier av tre parametrars inverkan på beräkningar genomförts, aktiva förluster i lokal och central kompensering samt ledningars serienollföljdsimpedans har undersökts. Utöver att klargöra hur beräknade värden för nollföljdsspänning och jordfelsström påverkas då dessa parametrar varieras görs ett par andra iakttagelser i studierna. En av dessa är att det beräkningsvärde för aktiva förluster i lokala kompenseringar som är vanligen använt av E.ON förmodligen är lite för högt. En annan iakttagelse är att om ledningars serienollföljdsimpedanser försummas så beräknas jordfelsströmmen vid stumt jordfel till ej försumbart lägre värden. I allmänhet tar E.ON ingen hänsyn till ledningars serienollföljdsimpedans vid beräkningar av nollföljdsspänning och jordfelsström. Vissa avvikelser mellan beräknade och uppmätta värden antas kunna förklaras av att det finns en skillnad mellan skattad och verklig nollföljdsimpedans per fördelningsstation. I övrigt konstateras att ingen generell förändring av någon enskild av de tre parametrarna som undersöktsi studierna påverkar så att alla avvikelser minskar. Eventuellt skulle kombinationen av att generellt sänka beräkningsinställningen för aktiva förluster i lokala kompenseringar tillsammans med att hänsyn börjar tas till ledningars serienollföljdsimpedans kunna påverka de allra flesta avvikelser att bli mindre. Ett förslag om att prova den idén tillsammans med andra uppslag till fortsatta utredningar lämnas som ett alternativ till ett framtida förhållningssätt av vad den här rapporten visar. Två andra alternativ presenteras också.

  HÄR KAN DU HÄMTA UPPSATSEN I FULLTEXT. (följ länken till nästa sida)