Utredning och åtgärder angående övertoner vid pappersindustri
Sammanfattning: Detta arbete behandlar ämnet elkvalité vid en industri i Sverige. Arbetet utfördes vid Vattenfall Eldistribution och elkvalitégruppen. Elkvalité är ett begrepp som innefattar flera egenskaper hos spänningen i vårt elnät. För Vattenfalls del pratar man om ”God elkvalité” Enligt företaget skall det alltid finnas marginal mellan god elkvalité och gällande standarder och föreskrifter. Svensk Standard EN50160 med tillägget A1 är den gällande standarden inom elkvalité och där detta arbete har som utgångspunkt att leva upp till de nivåer som är beskrivna i standarden. Det är med tonvikt på spänningsdistorsionen detta arbete undersöker, mäter, analyserar, simulerar och beräknar spänningsdistorsionen. Denna industri dras periodvis med en stor variation på spänningsdistorsionen och målet med arbetet går ut på följande: • Att utifrån befintliga mätningar, nätets egenskaper och anslutna laster utreda orsaken till variationerna. • Beskriva fenomenet matematiskt och i tekniska termer. • Föreslå åtgärder som minskar övertonsnivån. Spänningsdistorsionen undersöktes med hänsyn för flera olika driftfall i överliggande elnät samt med industrins egna produktion, den uppmättes under flera månader där man tydligt kan se att den förändras vid olika tidpunkter. Spänningsdistorsionen mäts i procent relativt spänningens grundton och anger hur mycket övertonsinnehåll som finns i en spänning. Det framgick tidigt att strömmen för femte övertonen blev förstärkt när spänningsdistorsionen blev hög, detta undersöktes och beräknades med resultatet att en parallellresonanskrets uppfylls i detta fall. Den faskompenserade kondensatorbanken får samma storlek på reaktans men med motsatt tecken som överliggande nät vid frekvensen 250 Hz. Resonanskretsen förstärkte strömövertonerna och det medförde en ökad spänningsdistorsion. Elnätet och industrins egna produktion undersöktes ifråga om impedanser samt laster. Kortslutningsströmmar erhölls och beräkning av impedanser för flera olika driftfall genomfördes. Beräkningar visade att det fanns två driftfall i detta elnät som var intressanta för var resonansfrekvensen hamnar, det normala driftfallet och när det maskade 130 kV-nätet går till radiellt nät. Vid radiellt överliggande nät reduceras kortslutningseffekten och det skapar en stor förändring i resonansfrekvensen. Kondensatorbankens storlek är i grundutförandet 27 MVAr men beräknas om till 12 MVAr och där flera nya simuleringar genomförs med programmet PSCAD. Simuleringar i PSCAD visar att resonansfrekvensen ändras när kondensatorbankens storlek förändras. Fler simuleringar genomfördes med en mindre kondensatorbank med resultatet att spänningsdistorsionen fortfarande blir hög. Ett högpassfilter skapas med hjälp av den modifierade kondensatorbanken på 12 MVAr samt med en spole och kondensator. Filtret dämpade impedansen för femte och sjunde strömövertonen. Resultatet med filtret blev att de beräknade spänningsövertonerna fick ett något lägre värde än de som återfinns i SS-EN50160A1, därmed uppfylldes samtliga mål för detta arbete.
HÄR KAN DU HÄMTA UPPSATSEN I FULLTEXT. (följ länken till nästa sida)