Automatika Přizemnění Postižené Fáze Během Nízkoohmového Zemního Spojení a Dotykové...

Tbor 8. a 9.11.2011 Konference K CIRED 2011

Topolnek - Sekce .3/ refert . 4 K CIRED 2011 1

ZHODNOCEN FUNKCE AUTOMATIKY PIZEMNN POSTIEN FZE BHEM NZKOOHMOVHO ZEMNHO SPOJEN VZHLE-DEM K NEBEZPENMU DOTYKOVMU NAPT David Topolnek, Petr Toman, Jaroslava Orsgov, VUT v Brn Jaromr Dvok, E.ON esk republika, s.r.o.

Na zklad teoretickch vah byla provedena srie experimentlnch men, kter mla zhodnotit funkci automatiky pizemnn postien fze z hlediska vskytu monho nebezpenho dotykovho napt a to zejmna pi porue v DTS, kter maj zemnc soustavu propojenou se soustavou nn. Experimentln men bylo provedeno uvnit mstsk distribun soustavy a v soustav mimomstsk. Bhem men byla umle vyvolvna kovov a obloukov ZS, bhem kterch byl monitorovn mon vskyt nebezpench dotyko-vch napt v okol postien DTS, a to v situaci ped a po pizemnn postien fze. Pspvek prezentuje vsledky tchto men se zvrenm vyhodnocenm funkce automatiky pizemnn postien fze a jej dopad na vskyt nebezpench dotykovch napt a to i v ppad provozu soustavy smen s kapacitnm proudem pesahujc hodnotu 300 A.

1. VOD Problematika provozovn kompenzovanch elektrickch st sebou nese v ppad provozu s poruchou vdy urit riziko v mst poruchy s ohledem na bezpenost v mst poruchy. Toto riziko, i kdy je minimalizovno, uritm zpsobem zvis tak na velikosti provozovan st a s touto velikost narst. Jednm z een me bt respektovn doporuen normy SN 33 3070 (1979), kter omezuje velikost ma-ximlnho zbytkovho proudu v mst poruchy na 60A, piem doporuuje venkovn st provozovat do rozsahu 100A kapacitnho proudu, smen do rozsahu 300A a kabelov do rozsahu 450A kapacitnho proudu. Tyto velikosti st jsou v R pevn respektovny. V uritch situacch se vak jev tyto doporuen rozsahy jako nedostaten a je teba po omezenou dobu provozovat st vt (v konkrtnch aplikacch s rozsahem pes 800A kapacitnho proudu. Typickm pkladem jsou stanice 110/22 kV na okrajch velkch mst, kde jeden transformtor napj odpo-rov uzemnnou mstskou kabelovou s a druh venkovn kompenzovanou smenou s. Pokud jsou v rozvodn pouze dva transformtory 110/22kV, je nutn pi odstaven jednoho transformtoru provozovat celou s z transformtoru druhho. Toto je mon pouze v ppad, e vkon transformtor je dostaten pro napjen cel oblasti. Pro omezen ink poruchovho proudu je mon v napjec rozvodn vyut metody pizemovn posti-en fze, kter dle teoretickch pedpoklad a dosud provedench experimentlnch men m vti-noupozitivn vliv na snen velikosti poruchovho proudu a tedy na zven bezpenosti v mst poruchy [2,3,4]. Tato prce navazuje na prci prezentovanou v [1], kter se zabv vyetovnm krajnch nepznivch p-pad, kdy teoreticky po pizemnn postien fze v napjec rozvodn proud mstem poruch vzroste. Dle v lnku jsou prezentovny vsledky experiment provedench za elem oven vlivu pizemnn postien fze na velikost dotykovch napt pi poruchch na spolenm uzemnn trafostanic vn/nn.

2. EXPERIMENTLN MEN V MSTSK STI DS Pro oven teoretickch poznatk bylo provedeno reln men s elem indikovat nebezpen dotykov napt u konench odbratel bhem poruchy na primrn stran distribunho transformtoru. Toto doty-kov napt bylo monitorovno po celou dobu umle vyvolanho zemnho spojen v kompenzovan vn sti, kter je vybavena automatikou pizemnn postien fze.



Pro experiment byly vytipovny dv distribun transforman stanice (DTS) s uzemnnm spolenm se stednm vodiem st nn (0,4 kV) a nejvtm zatenm, jak je zobrazeno na obrzku 4. Tyto DTS byly na-pjeny transformtorem 110kV/22 kV s kompenzan tlumivkou SC na jejm pomocnm vkonovm vinut byl pipojen odpornk pro krtkodob zven inn sloky poruchovho proudu Rp. Pi provozu sousta-vy velkho rozsahu, soustavy s kapacitnm proudem 800 A, byly vyuity dv paraleln zapojen zhec tlumivky, z nich jedna byla nastavena trvale a druh byla ladna. K ppojnici napjec rozvodny byl pipojen tplov vkonov vypna automatiky pizemnn postien fze, kter automaticky pizemuje postienou fzi pes rezistanci RSH k zemnc soustav rozvodny. V napjec rozvodn byly instalovny mic pstroje zaznamenvajc proud kompenzanmi tlumivkami IL1 a IL2, dle pak napt uzlu transformtoru U0, proud mstem entovn ISH, fzov napt U1, U2, U3 a odbro-v proudy postienho vvodu I1PO, I2PO, I3PO. V distribun transforman stanici pak byly zaznamenvny prbhy fzovch napt na sekundrn stran distribunho transformtoru U1n, U2n, U3n, odbrov proudy na sekundrn stran distribunho transformtoru I1n, I2n, I3n, proud vodiem PEN IPEN, proud do uzlu trans-formtoru ITr a poruchov proud If. Dle bylo zaznamenvno naven potencilu zemnc soustavy DTS UE, jeho zemnc elektroda byla ve vzdlenosti nejmn desetinsobku prmru zemnc soustavy DTS (100 m a 50 m dle mstnch podmnek). Dotykov napt bylo meno v odbrnm mst spotebitel. Pi men byl brn v vahu odpor lidskho tla 1 k a elektroda pedstavujc lidskou nohu s celkovou plochou 400 cm2 byla pitlaovna silou 500 N ve vzdlenosti 1 m od neivch st.

Obrzek 2.1: Zjednoduen popis soustavy a mcch mst bhem experimentlnho men Experiment byl provdn pro nejnepznivj ppady, kter by mohly vst ke vzniku nebezpenho dotyko-vho napt v mst konen spoteby a tak k negativnmu inku automatiky pizemnn postien fze, jak bylo popsno v [1]. Pi experimentu tedy bylo mezi postienou fz a neivou st trafostanice umle vytvoeno kovov zemn spojen. Dodaten bylo vytvoeno i obloukov zemn spojen simulujc pokoze-nou prchodku distribunho transformtoru. Celkov prbh experimentu byl zen temi vypnai, jak vypl-v z obrzku 2.1. Vypna zemnho spojen byl ovldn manuln a zbyl dva automatikou v pednastavench asech od vzniku zemnho spojen. Celkem bylo umle vyvolno dvanct jednoplovch poruch uvnit vybran DTS, konfigurace a parametry jednotlivch experimentlnch men jsou zobrazeny v tabulce 2.1. Men bylo provedeno pro maximln (In cca 300 A) a minimln (stav naprzdno) zaten distribunho transformtoru, pro vykompenzovan a pod-kompenzovan stav distribun soustavy, pro nzkoohmov a odporov zemn spojen, a tak pro dva rozsa-hy kapacitnho proudu distribun soustavy 300 A a 800 A.

Tabulka 2.1: Parametry jednotlivch pokus experimentlnho men

Pokus Typ ZS Stav kompenzace Zaten DT Rozsah soustavy

1 nzkoodporov kompenzovan nezaten IC=302 A 2 nzkoodporov podkompenzovan (IL=260A) nezaten IC=302 A 3 obloukov podkompenzovan (IL=260A) nezaten IC=302 A 4 obloukov kompenzovan nezaten IC=302 A



Pokus Typ ZS Stav kompenzace Zaten DT Rozsah soustavy

5 obloukov kompenzovan zaten IC=300 A 6 obloukov podkompenzovan (IL=260A) zaten IC=302 A 7 obloukov podkompenzovan (IL=260A) zaten IC=302 A 8 nzkoodporov kompenzovan zaten IC=300 A 9 nzkoodporov kompenzovan zaten IC=812 A 10 nzkoodporov podkompenzovan (IL=770A) zaten IC=812 A 11 obloukov podkompenzovan (IL=770A) zaten IC=812 A 12 obloukov kompenzovan zaten IC=812 A

2.1. VYHODNOCEN EXPERIMENT Vzhledem k rozshlosti celho experimentlnho men, jsou ne zobrazeny pouze vybran prbhy zaj-mav pro vsledn vyhodnocen vlivu automatiky pizemnn postien fze na bezpenost st nn a to pro provoz st s kapacitnm rozsahem do 300 A a maximlnm kapacitnm rozsahem 800 A testovan st. Dle eskch norem je limitn hodnota kapacitnho proudu kompenzovan distribun st, kter se sm provozo-vat u st smench 300 A. Avak technick podmnky testovan st umouj s vyuitm dvou zhecch tlumivek provozovat s do rozsahu a 800 A, proto bylo tak provedeno experimentln men a zhodnoce-n dopadu provozu takto rozshl st na bezpenost st nn. Na obrzku 2.2 jsou zobrazeny prbhy dotykovho napt Udot, napt postien zemnc soustavy (napt naven potencilu DTS) UE, poruchovho proudu If, odbrovho proudu postien fze na vvodu I1 a proudu mstem pizemnn postien fze ISH bhem pokusu . 1 (Tabulka 1). Bhem tohoto experimentu bylo v sti s rozsahem 302 A simulovno kovov zemn spojen a distribun transformtor byl v dob poru-chy provozovn naprzdno. Jak je patrn z tohoto obrzku, tak pizemnn postien fze nem dn efekt na rove zemnho proudu a tud ani na rove dotykovho napt. Dotykov napt ani napt postien zemnc soustavy dosahuje velmi nzkch hodnot.

0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s 12 s 14 s 16 s

0 A160 A320 A

-160 A-320 A

0 V1 V2 V

-1 V-2 V

0 V1 V2 V

-1 V-2 V-3 V

i1if

t

ish

uE

udot

Obrzek 2.2: Zznam poruchovho proudu, proudu mstem entovn, odbrovho proudu na vvodu v postien fzi, napt zemnc soustavy DTS a dotykovho napt pi pokusu . 1



0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s 12 s 14 s 16 s0 A

10 A

20 A

30 A

40 A

50 A

60 A

70 A

80 A

90 A

100 A

If

t

Ish

0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s 12 s 14 s 16 st

0 V

0,3 V

0,6 V

0,9 V

1,2 V

1,5 V

1,8 V

UEUdot1

Obrzek 2.3: Prbh efektivn hodnoty poruchov-ho proudu a proudu mstem entovn (. 1)

Obrzek 2.4: Prbh efektivn hodnoty dotykovho napt a napt zemnc soustavy postien DTS (. 1)

Na obrzku 2.5 jsou zobrazeny podobn oscilografick prbhy zaznamenan bhem pokusu . 4. Pi tomto experimentu bylo pi identick konfiguraci st simulovno obloukov zemn spojen (pokozen kabel). Pi tomto typu poruchy je patrn pozitivn efekt metody pizemnn postien fze, kdy dojde k uhasnut oblouku a k trvalmu peruen poruchov smyky. Tento pozitivn efekt je patrn i z prbhu zemnho proudu IE a napt UE.

0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s 12 s 14 s 16 s

0 A160 A320 A

-160 A-320 A

0 V5 V

10 V

-5 V-10 V

0 V1 V2 V

-1 V-2 V-3 V

i1poif

t

ish

uE

udot


Detailn je patrn pnos pizemnn postien fze z prbh efektivnch hodnot zobrazench na obrzku 2.6 a 2.7.



0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s 12 s 14 s 16 s0 A

10 A

20 A

30 A

40 A

50 A

60 A

70 A

80 A

90 A

100 A

If

t

Ish

0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s 12 s 14 s 16 st

0 V

0,3 V

0,6 V

0,9 V

1,2 V

1,5 V

1,8 V

UEUdot1



Oscilografick prbhy sledovanch veliin bhem kovovho zemnho spojen v podkompenzovanm stavu pi zatenm distribunm transformtoru (Pokus . 7) jsou zobrazeny na obrzku 2.8. Podobn jako v ppad na 2.5 nem v ppad kovovho zemnho spojen pizemnn postien fze zsadn vliv na ro-ve zemnho proudu. Avak z prbhu dotykovho napt a napt UE je patrn, e prchod poruchovho proudu zemnc soustavou bhem trvajcho zemnho spojen nezvil riziko razu dotykovm naptm, jeli-ko hodnota napt zemnc soustavy dosahuje ped vznikem i bhem poruchy srovnateln rovn. Dsled-kem tohoto jevu je nejspe zavleen napt UE z jinch nhodnch zemni v okol postien DTS. Toto zavleen napt je vybuzeno prchodem nulov sloky proudu, kter je generovna nelinern a nevyve-nou zt v soustav nn. Podobn lze tento jev sledovat i v ppadech zobrazench na obrzku 2.11 a 2.14.

0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s 12 s 14 s 16 s

0 A160 A320 A

-160 A-320 A

0 V2 V4 V

-2 V-4 V

0 V1 V2 V

-1 V-2 V-3 V

i1poif

t

ish

uE

udot




0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s 12 s 14 s 16 s0 A

10 A

20 A

30 A

40 A

50 A

60 A

70 A

80 A

90 A

100 A

110 A

If

t

Ish

0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s 12 s 14 s 16 st

0 V

0,3 V

0,6 V

0,9 V

1,2 V

1,5 V

1,8 V

UEUdot1



Na obrzku 2.11 jsou zobrazeny oscilografick prbhy sledovanch veliin bhem kovovho zemnho spo-jen v distribun soustav s maximln rozlohou (Ic = 812 A), kter je podkompenzovna o 40 A. Jedn se o stav st, kdy mstem poruchy prochz maximln reziduln (poruchov) proud. V tomto ppad dolo po pizemnn postien fze k mrnmu poklesu zemnho proudu, avak dky nzkmu odporu zemnc sousta-vy bez pozitivnho efektu na dotykov napt.

0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s 12 s 14 s 16 s

0 A180 A360 A

-180 A-360 A

0 V2 V4 V

-2 V-4 V

0 V

1 V2 V

-1 V

-2 V

i1poif

t

ish

uE

udot




0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s 12 s 14 s 16 s0 A

20 A

40 A

60 A

80 A

100 A

120 A

140 A

If

t

Ish

0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s 12 s 14 s 16 st

0 V

0,3 V

0,6 V

0,9 V

1,2 V

1,5 V

1,8 V

UEUdot1

Obrzek 2.12: Prbh efektivn hodnoty porucho-vho proudu a proudu mstem entovn (. 10)

Obrzek 2.13: Prbh efektivn hodnoty dotykovho na-pt a napt zemnc soustavy postien DTS (. 10)

Nejnepznivj ppad, kter me reln nastat ve sledovan distribun sti lze pozorovat na obrzku 2.14. V tomto ppad je simulovno obloukov zemn spojen v sti s maximlnm rozsahem (812 A) a se zatenm distribunm transformtorem. Pi tto porue vznikaj vlivem vybjen kapacit bhem hoen ob-louku proudov piky. Tyto piky poruchovho proudu mohou mt za nsledek vznik krtkodobch nebez-pench dotykovch napt. Avak jak dokzal tento experiment, tak poruchov proud pi obloukovm zem-nm spojen v sti s velkou rozlohou je optovn eliminovn automatikou pizemnn postien fze (Obrzek 2.14).

0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s 12 s 14 s 16 s

0 A200 A400 A

-200 A-400 A

0 V7 V

14 V

-7 V-14 V

0 V

2 V4 V

-2 V

-4 V

i1poif

t

ish

uE

udot




0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s 12 s 14 s 16 s0 A

20 A

40 A

60 A

80 A

100 A

120 A

140 A

If

t

Ish

0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s 12 s 14 s 16 st

0 V

0,3 V

0,6 V

0,9 V

1,2 V

1,5 V

1,8 V

UEUdot1

Obrzek 2.15: Prbh efektivn hodnoty porucho-vho proudu a proudu mstem entovn (. 12)

Obrzek 2.16: Prbh efektivn hodnoty dotykovho na-pt a napt zemnc soustavy postien DTS (. 12)

Hodnoty jednotlivch sledovanch veliin jsou pro vechny experimenty vypsny v tabulkch 2.2, 2.3 a 2.4. V tchto tabulkch jsou uvedeny efektivn hodnoty poruchovho proudu If, napt naven potencilu zem-nc soustavy DTS UE a dotykovho napt Udot a to ve tyech fzch men. Ve sloupci porucha jsou uve-deny efektivn hodnoty veliin ped pipnutm pomocnho odpornku Rp (v ase 0 2,5 s), ve sloupci poru-cha+Rp jsou uvedeny hodnoty bhem pipnutho pomocnho odpornku (v ase 2,5 3,5 s), sloupec poru-cha-Rp udv hodnoty po odepnut pomocnho odpornku a posledn sloupec poruchat+RSH udv hodno-ty po pizemnn postien fze.

Tabulka 2.2: Seznam efektivnch hodnot poruchovho proudu v jednotlivch stdich pokus Stav st

Typ ZS If (ATRMS)

rozsah zaten Kompen-zace

porucha poru-cha+R

porucha-R

poru-cha+ent

302 A

NE

kom. kovov

18,8 97 18,6 18,1 podk. 46,8 98,2 46,8 46,9 podk.

obloukov 47,8 98,5 49,0 1,0

kom. 26,2 97,0 24,9 1,2

ANO

kom. obloukov

26,0 - - 1,0 podk. 52,4 63,9 77,8 1,0 podk.

kovov 49,8 99,1 54,1 51,0

kom. 22,0 97,4 24,3 20,5

812 A ANO

kom. kovov 40,3 110,0 39,1 32,7

podk. 69,8 118,2 68,7 62,8 podk.

obloukov 74,3 123,1 99,9 6,7 kom. 51,3 119,2 55,6 1,4

Na zklad provedench men lze doloit, e pro vechny proveden experimenty nemlo pizemnn postien fze negativn efekt, tzn., e v dnm z ppad nedolo vlivem pizemnn postien fze b-hem zemnho spojen k naven poruchovho proudu, jak tak dokld tabulka 2.2. Zsadn rozdly v efektivit metody pizemnn postien fze lze pozorovat v zvislosti na charakteru vznikl poruchy, kde v ppad obloukovch zemnch spojen dochzelo vlivem pizemnn postien fze k peruen hocho oblouku, a tm i k radiklnmu omezen poruchovho proudu v mst poruchy (Tabulka 2.2 - erven barva). Na rozdl od kovovch zemnch spojen (Tabulka 2.2 - modr barva), kde pizemnn postien fze nemlo vznamn dopad na omezen poruchovho proudu.



Detail oscilografickch prbh If (erven) a ISH (zelen) v moment pizemnn postien fze v ppad nzkoohmovho a obloukovho zemnho spojen je pro porovnn zobrazen na obrzku 2.17 a 2.18.

5,01 s 5,04 s 5,07 s

0 V

7000 V

14000 V

21000 V

28000 V

-7000 V

-14000 V

-21000 V

-28000 V

0 A

50 A

100 A

150 A

-50 A

-100 A

-150 A

if

t

ishu1u2u3

5,01 s 5,04 s 5,07 s

0 V

7000 V

14000 V

21000 V

28000 V

-7000 V

-14000 V

-21000 V

-28000 V

0 A

100 A

200 A

300 A

-100 A

-200 A

-300 A

if

t

ishu1u2u3

Obrzek 2.17: Prbh okamitch hodnot sledova-nch veliin v okamiku pizemnn postien fze (5,02 s) u experimentu . 10

Obrzek 2.18: Prbh okamitch hodnot sledovanch veliin v okamiku pizemnn postien fze (5,032 s) u experimentu . 12

Vzhledem k mstu a charakteru poruchy m zsadn vznam na velikost dotykovho napt zejmna odpor uzemnn postien DTS a s n spojen soustavy nn. Jednotliv odpory uzemnn jsou na zklad men . 2 vyjdeny na obrzku 2.19. Bhem pipnutho odpornku (as 2,8 s), kdy dosahuje poruchov proud maximln rovn lze na zklad perozdlen mench proud (If, ITr, IPEN) a napt UE (Obrzek 2.20) vy-slit odpor zemnc soustavy postien DTS (RDTS) na hodnotu cca 0,016 , odpor zemnc soustavy pipo-jen st nn (Rnn) na hodnotu cca 0,057 (Obrzek 2.19), celkov odpor spolenho uzemnn DTS a sou-stavy nn je tedy ni ne 0,02 . Dleit je rovn perozdlen poruchovho proudu mezi zemnc sousta-vu nn a ppad i soustavu vn v ppad pizemnnho stnn vn kabel, pokud je stnn vn kabel pizem-nno v postien DTS minimalizuje se riziko vskytu nebezpenho dotykovho napt. Bhem experimen-tlnho men nebylo toto stnn v testovan DTS uzemnno. Poruchov proud se tedy bhem expertentu perozdloval mezi zemnc soustavu dan DTS a soustavu nn, vodiem PEN a skrz uzel DT.

0 s 2 s 4 s 6 s 8 s0

0,009

0,018

0,027

0,036

0,045

0,054

0,063

RDTS

t

Rnn

Rdts: 0,0159614 Rnn: 0,05656 X[175]: 2,8 s

Obrzek 2.19: Vyslen odporu zemnc soustavy posti-en DTS a k n pipojen soustavy nn

Obrzek 2.20: Perozdlen poruchovho proudu v ppad jednoplov poruchy uvnit DTS se spo-lenm uzemnnm.

Vzhledem k velmi nzkmu odporu spolen zemnc soustavy testovan DTS (RE < 0,02 ) neml provoz st s rozsahem 300 A ani 812 A zsadn vliv na velikost dotykovho napt Udot i na velikost napt nav-en potencilu UE. Hodnoty menho dotykovho napt ani hodnoty napt naven potencilu zemnic soustavy ve vech mench ppadech uvnit mstsk distribun st nepeshly pedepisovanou hodnotu dovolenho dotykovho napt, pro ppad trvalho zemnho spojen 75 V, jak dokldaj tabulky 2.3 a 2.4.



Tabulka 2.3: Seznam efektivnch hodnot napt naven potencilu DTS v jednotlivch stdich pokus Stav st

Typ ZS UE (VTRMS)

rozsah zaten Kompen-zace

porucha poru-cha+R

porucha-R

poru-cha+ent

302 A

NE

kom. kovov 0,733 1,292 0,645 0,626

podk. 0,852 1,371 0,840 0,819 podk.

obloukov 1,369 1,491 0,962 0,706 kom. 0,967 1,349 0,834 0,706

ANO

kom. obloukov 1,239 - - 1,161

podk. 1,667 1,975 1,319 1,078 podk.

kovov 1,348 1,351 1,331 1,342 kom. 1,220 1,316 1,144 1,206

812 A ANO

kom. kovov 1,153 1,499 1,141 1,113

podk. 1,182 1,671 1,171 1,111 podk.

obloukov - - - - kom. 1,252 1,539 1,268 1,089

Tabulka 2.4: Seznam efektivnch hodnot dotykovho napt

Stav st Typ ZS

Udot (VTRMS) rozsah zaten Kompen-

zace porucha poru-

cha+R porucha-

R poru-

cha+ent

302 A

NE

kom. kovov 0,202 0,440 0,196 0,183

podk. 0,224 0,436 0,218 0,208 podk.

obloukov 0,376 0,479 0,245 0,173 kom. 0,238 0,423 0,175 0,150

ANO

kom. obloukov 0,447 - - 0,475

podk. 0,607 0,669 0,481 0,424 podk.

kovov 0,557 0,491 0,541 0,554 kom. 0,482 0,45 0,461 0,488

812 A ANO

kom. kovov 0,429 0,493 0,428 0,424

podk. 0,399 0,548 0,398 0,390 podk.

obloukov 0,486 0,569 0,644 0,409 kom. 0,433 0,547 0,445 0,400

K podobnm zvrm dosplo i druh experimentln men proveden v mstsk distribun transforman stanici, kde byla zjitna podobn hodnota odporu zemnc soustavy RE < 0,02 . Takto extrmn nzkch hodnot odporu zemncch soustav je dosaeno dky lokalit uvnit hust osdlen mstsk prmyslov st, kde v okol mench DTS je velk mnostv nhodnch zemni majcch podstatn vliv na vsledky me-n. Oven vlivu automatiky pizemnn postien fze v mimomstsk distribun sti na bezpenost st nn bude pedmtem dalho plnovanho experimentu, jeho vsledky budou rovn prezentovny na konfe-renci K CIRED 2011. Dal nevhodou men uvnit mstsk prmyslov st, kter znan ztuje analzu namench dat pro oven teorie popsan v [1], je vysok obsah vych harmonickch. Jedn se zejmna o 3., 5. a 7. harmo-nickou obsaenou v poruchovm proudu, kter nen kompenzovan tlumivkou a dosahuje tedy vy rovn ne zkladn harmonick, jak je patrn z RMS amplitudovho spektra FFT analzy poruchovho proudu zaznamenanho bhem experimentu .1 (Obrzek 2.21).



50 Hz 100 Hz 150 Hz 200 Hz 250 Hz 300 Hz 350 Hz 400 Hz 450 Hz0 A

3 A

6 A

9 A

12 A

15 A

I f

f

Obrzek 2.21: RMS spektrum poruchovho proudu bhem zemnho spojen pi pokusu . 1

3. ZVR Vsledky vech experiment shodn potvrdily, e pizemnn postien fze negativn neovlivn velikost dotykovho napt v sti nn tam, kde jsou distribun trafostanice a stedn vodi st nn dobe uzemnny. Zemn spojen simulovan jako vodiv spojen jedn fze vn strany distribunho transformtoru se spole-nm uzemnn DTS a vodie PEN je v takovm ppad poruchou s velmi nzkou impedanc, dky emu sice pizemnn postien fze nepispje k omezen poruchovho proudu (odpory pizemnn i poruchy jsou tm stejn), ale bytek napt na velmi mal rezistanci poruchy (celkov odpor uzemnn DTS RE = 0,02 meno bhem experiment) je z hlediska hodnot dovolench napt zanedbateln. Velmi pozi-tivnm zpsobem vak pizemnn postien fze ovlivovalo prbh obloukovch zemnch spojen, simulo-vanch pokozenm kabelem, kdy po sepnut entovacho vypnae v rozvodn vn pokad oblouk spolehli-v uhasl. Uveden experimenty dle prokzaly, e pi splnn podmnky dobrho uzemnn distribun trafostanice a vodie PEN lze dky eliminaci proudu zemnho spojen pizemnnm postien fze provozovat i st velkho rozsahu ani by byla jakkoli ohroena jejich bezpenost.

4. PODKOVN Tento pspvek byl realizovn za finann podpory projektu 2A-2TP1/051 z prostedk sttnho rozpotu prostednictvm Ministerstva prmyslu a obchodu esk republiky v rmci innosti Centra vzkumu a vvoje obnovitelnch zdroj energie . CZ.1.05/2.1.00/01.0014.

5. LITERATURA [1] TOPOLNEK, D.; ORSGOV, J.; TOMAN, P.; DVOK, J. Vliv pizemovn postin fze na bez-

penost st VN. In Referty konference K CIRED 2010. Na Hroud 1492/4, 100 05, Praha 10: esk komitt CIRED, 2010. s. 1-7. ISBN: 978-80-254-8519-4.

[2] STAR, P., ERN, I. Oeten msta zemnho spojen a lokace poruchy v sti 22 kV systmem pi-zemovn fze. Sbornk konference K CIRED. Tbor 2008.

[3] VANK, R. Tlumen pechodnch jev pi zemnch spojench v kompenzovanch stch vn. Sbornk konference K CIRED. Tbor 2006.

[4] POSPCHAL, L., DVOK, J., KALB, M. Poznmka k metod pizemnn zemnch spojen v stch vn. Energetika 2/2007.



Ing. David Topolnek V roce 2007 absolvoval na Fakult elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn navazujc magistersk studium. V souasn dob je studentem doktorskho studijnho programu. Ve sv prci se obecn vnuje problematice indikace a lokalizace zemnho spojen. Vysok uen technick v Brn Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi stav elektroenergetiky Technick 3058/10, 616 00 Brno Tel: +420 541 149 280

E-mail: [email protected] http://www.ueen.feec.vutbr.cz

doc. Ing. Petr Toman, Ph.D. V roce 1998 absolvoval na Fakult elektrotechniky a informatiky VUT v Brn obor Silnoproud elektrotechnika a elektroenergetika, v roce 2001 na Fakult podnikatel-sk obor zen a ekonomika podniku. V roce 2002 absolvoval na Fakult elektro-techniky a komunikanch technologi VUT v Brn doktorsk studium a v roce 2005 se habilitoval. Ve sv prci se obecn vnuje problematice zen elektrizanch soustav a proble-matice elektrickch ochran a automatik. Zabv se modelovnm a simulacemi jed-notlivch prvk elektrizan soustavy. V souasn dob je vedoucm stavu elektro-energetiky a vedoucm vzkumnho programu Vroba, penos, distribuce a uit

elektrick energie ve vzkumnm centru CVVOZE na FEKT VUT v Brn a pedsedou rady K CIRED.

Vysok uen technick v Brn Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi stav elektroenergetiky Technick 3058/10, 616 00 Brno Tel: +420 541 149 224 E-mail: [email protected] http://www.ueen.feec.vutbr.cz ; www.cvvoze.cz

doc. Ing. Jaroslava Orsgov, Ph.D. V roce 1987 absolvovala Fakultu elektrotechniky VUT v Brn. Na stavu elektro-energetiky pracuje od roku 1996. Vnuje se vuce a vzkumu v tchto oblastech: elektrrny, elektrick stanice a veden, rozvodn zazen. V obdob 1997- 2004 na FEKT VUT v Brn absolvovala distann doktorsk studium. Studium zakonila spn v beznu 2004, kdy obhjila doktorskou prci na tma Lokalizace zemnho spojen v radiln sti pomoc signlu HDO. V roce 2009 se na FEKT VUT v Brn habilitovala.

Vysok uen technick v Brn Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi stav elektroenergetiky Technick 3058/10, 616 00 Brno Tel: +420 541 149 228 E-mail: [email protected] http://www.ueen.feec.vutbr.cz



Jaromr Dvok Dlouhodob pracuje v oblasti zen a chrnn elektrickch st v regionu Jin Mo-rava. E.ON esk republika, s.r.o. Regionln sprva st VVN Brno Lidick 36 659 44 Brno Tel: 545 145 109 E-mail: [email protected] http://www.eon.cz

Date post:	09-Nov-2015
Category:	Documents
Upload:	rudanek
View:	30 times
Download:	1 times

Automatika Přizemnění Postižené Fáze Během Nízkoohmového Zemního Spojení a Dotykové...

Documents