Påverkan av utlokaliserade Petersénspolars resistiva strömbidrag i mellanspänningsnät
2024 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
The influence on resistive fault currents from distributed Petersén coils in the distribution system (English)
Abstract [sv]
Sedan stormarna Gudrun 2005 och Per 2007, har elnäten kablifierats alltmer runt om i Sverige. Det innebär att luftledningar ersätts av kablar förlagda i mark. Detta för att få ett nät som blir mindre utsatt för störningar. Mer kablar har det däremot lett till ökade kapacitiva jordfelsströmmar i mellanspänningsnätet. För att motverka detta har elnätsbolag placerat ut utlokaliserade nollpunktsreaktorer så kallade Petersénspolar i distributionstransformatorer. Petersénspolarna placeras ut när den kapacitiva jordfelsströmmen ifrån markkablarna uppnår för hög ström, oftast mellan 5–10 A. Petersénspolen ställs in på samma nivå som det kapacitiva felströmsbidraget som kabeln bidrar med, vilket resulterar i att de kapacitiva och induktiva strömmarna kommer att ta ut varandra. Det som inte brukar inkluderas i dessa förenklade beräkningar är att Petersénspolen även bidrar med ett litet resistivt felströmsbidrag, vilket kan leda till missvisande beräkningsresultat. Detta projekt har undersökt ett nätavsnitt hos Lidköpings miljö och teknik / Elnät och syftet har varit att studera hur det resistiva felströmsbidraget är i dagens läge och hur detta påverkar föreskrifternas krav på felbortkoppling vid en felresistans på 3000 och 5000 ohm. Samt att ta reda på ifall de inställda ström och spänningsvärdena på jordfelsskyddet, klarar av att detektera ett jordfel då felresistansen är på 3000 och 5000 ohm. Med hjälp av en förenklad beräkningsmodell som projektet använder sig utav, visade sig i slutändan tyvärr att inte fallet var så på samtliga linjer.
Abstract [en]
After the storms, Gudrun in 2005 and Per in 2007, the power grids in Sweden have replacedoverhead lines with underground cables. This is done to reduce disturbances for customers. However, with more undergrounding cables, there has been an increase in capacitive ground fault currents in the network. To counteract this, localized neutral point reactors, known as Petersén coils, have been placed in distribution transformers. Local Petersén coils are installed when the capacitive ground fault currents from the underground cables have reached a capacitive earth fault current between 5-10 A. The Petersén coil is then adjusted to match the same size of the capacitive contribution from the cable, but the coil's contribution is an inductive current, resulting in the currents canceling each other out. What is often not included in calculations is that the Petersén coil also contributes a small resistive component, which can lead to misleading calculation results. Additionally, the ground fault protections may not detect a ground fault if the resistive contribution becomes too large. This project has examined a network section at Lidköping Environment and Technology/Power grid, and the resistive contribution in the existing network section has been calculated. Based on the results comparisons have been made with the Swedish electrical standard that requires earth fault detection having a fault resistance of 3000 and 5000 ohm. But also find out if the set current and voltage values on the earth fault protection are able to detect an earth fault when the fault resistance is 3000 and 5000 ohms. With the help of a simplified calculation model that the project uses, it unfortunately turned out in the end, that this was not the case on all lines.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 31
Keywords [sv]
Påverkan, Petersénspolar, resistiva strömbidrag, mellanspänningsnät
National Category
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hv:diva-22559Local ID: EXE512OAI: oai:DiVA.org:hv-22559DiVA, id: diva2:1908660
Subject / course
Electrotechnology
Educational program
Elektroingenjör - Elkraft
Supervisors
Examiners
2024-11-072024-10-282025-09-30Bibliographically approved