Selektivplan med inverstidsfördröjning för fördelningsstation Norsjö : En jämförelse mellan konstant- och inverstidsfördröjda överströmsskydd

Sammanfattning: Skellefteå Kraft strävar, i likhet med andra elnätsbolag, efter att felbortkoppling ska ske så nära felstället som möjligt för att så få kunder som möjligt ska påverkas av strömavbrott. Linjereläbrytare (recloser eller autorecloser) på 10-20 kV-näten är ett effektivt sätt att begränsa antalet påverkade kunder vid fel eftersom sådana brytare kan placeras på valfri plats i nätet. Med en linjereläbrytare erhålls samma funktion som med ett linjeskydd, de är i likhet med dessa konstruerad för att bryta vid överbelastning, kortslutning och jordfel. Eftersom linjereläbrytarna installeras ute i friledningsnät kan därmed större nätavsnitt delas upp i mindre bitar rent skyddsmässigt. När dessa installeras i befintliga nät behöver dock reläskyddsinställningar i angränsande nätdelar ses över för bibehållen selektivitet. Skellefteå Kraft har idag 9 stycken linjereläbrytare installerade i nätet och har planer att inom de närmsta två åren installera ytterligare 19 stycken.     Målet med rapporten var att ta fram en uppdaterad selektivplan med skyddsinställningar för allt 10 kV-nät som under normal- och reservdrift matas från TT3215 Norsjö, där det installerats en recloser. Syftet med arbetet var sedan att utreda skillnad mellan felbortkopplingstider och möjlighet att uppnå selektivitet vid användning av konstanttid- och inverstidsfördröjning av överströmsskydd.   Examensarbetet har genomförts i flera steg. Första steget var att genom litteraturstudie skapa en teoretisk grund för vidare arbete samt ta reda på hur nuvarande praxis för skyddsinställning på Skellefteå Kraft ser ut. Andra steget var att genomföra den nätanalys och de beräkningar som var nödvändiga för att kunna ta fram en rekommendation av skyddsinställningar. I det tredje steget bestämdes skyddsinställningar enligt två olika strategier. Inställningsstrategi A enligt Skellefteå Krafts nuvarande praxis med konstanta tider för alla skydd och inställningsstrategi B med förändringen att istället använda inverstidsfördröjning av överströmsskydden (se avsnitt 4.2–4.3). Slutligen gjordes en analys av skillnaden mellan de två strategierna (se avsnitt 5).   Analysen visar att det finns en skillnad mellan felbortkopplingstider vid jämförelse mellan konstant- och inverstidsfördröjning. För de grupper där linjeskyddet vid normal- eller reservdrift sitter i serie med linjereläbrytare F-Arnberg-RS kommer det vid skyddsinställningar med inverstidskarakteristik (jämfört med konstanttid) innebära en snabbare felbortkopplingstid vid högsta förekommande felström. Felbortkopplingstiden reduceras med 0,26–0,30 s beroende på val av inverstidskarakteristik. För resterande linjeskydd (och linjereläbrytare) erhålls samma eller en långsammare felbortkopplingstid vid maximal felström. Analysen visar inte någon skillnad i möjlighet att uppnå selektivitet mellan inställningsstrategi A och B, detta eftersom de rekommenderade skyddsinställningarna är valda för att god selektivitet alltid ska uppnås.