Empirisk studie av nollföljdsimpedansen hos transformatorer utan deltalindning
Sammanfattning: För att på ett noggrannt sätt kunna beräkna felströmmar är det viktigt att ha kännedom om plus-, minus- och nollföljdsimpedansen hos alla komponenter i elnätet. Transformatorer är en nyckelkomponent i elnätet och är därför inget undantag. Att analytiskt bestämma nollföljdsimpedansen är ofta svårt och därför utförs en rad tester vid tillverkningen av transformatorer för att bestämma denna storhet. Dessvärre saknar Svk, Svenska kraftnät, information om nollföljdsimpedansen för en del transformatorer och för att kunna göra tillförlitliga nätberäkningar måste nollföljdsimpedansen istället approximeras. Med säkrare modellering kan felströmmar beräknas med högre noggrannhet, vilket har bäring på både drift- och personsäkerhet. Detta arbete presenterar en algoritm för att estimera nollföljdsimpedansen för en typ av transformatorer, trebenta kärntransformatorer som saknar L}-lindning. Algoritmen bygger på resultatet från en fallstudie, där lättillgänglig data för en population av transformatorer med känd nollföljdsimpedans, har analyserats. Fokus för analysen har varit på att identifiera samband mellan nollföljdsimpedansen och följande parametrar; märkeffekt, märkspänning, antal lindningar, tillverkare, tillverkningsår, tomgångsförluster, tomgångsström och slutligen kopplingstyp. Dessa parametrar har efter en inledande litteraturstudie om transformatorers konstruktion och teori identifierats som storheter som kan påverka nollföljdsimpedansen. Algoritmens inledning bygger på en kategorisering av transformatorerna efter kopplingstyp och antal lind- ningar och därefter en sortering efter märkeffekt. I nästa steg approximeras ett linjärt samband mellan nollföljdsimpedansen och tomgångsimpedansen, definierad som inversen av tomgångströmmen. Minsta kvadrat- metoden används för framtagning av linjära samband, vilka har förbättrats genom tillämpning av Bisquare- metoden. Tillförlitligheten i den presenterade algoritmen diskuteras med flera olika utgångspunkter, bland annat data- kvalitet och antal transformatorer i de analyserade kategorierna. För att få en så tillförlitlig och välgrundad modell som möjligt har extra tyngd i analysen lagts på de större transformatorgrupperna (fullindade YY- kopplade transformatorer med två lindningar och motsvarande autokopplade samt fullindade YY-kopplade med tre lindningar). Kvalitén på den analyserade datan undersöktes genom att försöka hitta avvikande vär- den. Resultatet visade att transformatorer med avvikande värden var väldigt sällsynta och att kvalitén på datan var god. Resultatet från fallstudien visar att tomgångsimpedansen för de vanligt förekommande transformatortyperna (YNyn0, YNauto0 samt YNyn0yn0) kan användas för att estimera nollföljdsimpedansen. Vid jämförelse av de framtagna modellerna framgår det att det existerar skillnader mellan transformatorer med hög respektive låg märkeffekt. Dessutom visar det sig att det existerar ett samband mellan lindningarnas nollföljdsimpedans och deras märkspänningar. Approximationen av en lindnings nollföljdsimpedans baserat på information om en annan lindnings spänning och nollföljdsimpedans kan göras med stor noggrannhet medan resultatet från fallstudien visar att osäkerheten i de övriga modeller är relativt stor.
HÄR KAN DU HÄMTA UPPSATSEN I FULLTEXT. (följ länken till nästa sida)