Działanie czujników przepływu prądu zwarciowego podczas zwarć doziemnych w sieci SN mgr inż. Bartosz Olejnik Instytut Elektroenergetyki Politechniki Poznańskiej IV Ogólnopolska Konferencja Naukowa Bezpieczeństwo Energetyczne – Rynki Surowców i Energii Poznań, r.

Agenda Wstęp Praca czujników w sieci SN z punktem neutralnym uziemionym przez rezystor Praca czujników w skompensowanej sieci SN Poprawa skuteczności pracy czujników - propozycje Uwagi i wnioski 2 mgr inż. Bartosz Olejnik, Politechnika Poznańska

Wstęp Czujnik przepływu prądu zwarciowego Człon decyzyjny SygnalizacjaKomunikacja 3 mgr inż. Bartosz Olejnik, Politechnika Poznańska

Cel stosowania – maksymalne skrócenie czasu przerwy w zasilaniu odbiorców Korzyść dla odbiorców: POPRAWA JAKOŚCI ENERGII Korzyść dla OSD: ZMNIEJSZENIE STRAT Z TYTUŁU NIEDOSTARCZONEJ ENERGII Kryterium: I0> NIE ZAWSZE JEST SKUTECZNE! 4 mgr inż. Bartosz Olejnik, Politechnika Poznańska

5

Praca czujników w sieci SN z punktem neutralnym uziemionym przez rezystor Na potrzeby obliczeniowe założono sieć o parametrach: U N = 15 kV I CS = 120 A I R = 150 A →R R = 57,74 Ω d 0 = 1,25 6 mgr inż. Bartosz Olejnik, Politechnika Poznańska

7

Kryterium I0> w sieci z punktem neutralnym uziemionym przez rezystor jest skuteczne dla niewielkiego przedziału rezystancji przejścia, zwłaszcza dla linii o dużym udziale prądu pojemnościowego w prądzie całej sieci. Wpływ współczynnika tłumienia sieci d 0 jest niewielki, przy czym logicznym jest, że jego zwiększenie poprawia skuteczność detekcji doziemień. Duży współczynnik d 0 = duże zagrożenie porażeniowe, abstrakcyjne wymagania dla uziemień stacji, większa pewność działania zabezpieczeń. 8 mgr inż. Bartosz Olejnik, Politechnika Poznańska

Praca czujników w skompensowanej sieci SN Na potrzeby obliczeniowe założono sieć o parametrach: U N = 15 kV I CS = 120 A I AWSCZ = 20 A I L = 132 A →X L = 65,61 Ω s = 0,1 9 mgr inż. Bartosz Olejnik, Politechnika Poznańska

10

11 mgr inż. Bartosz Olejnik, Politechnika Poznańska

Skuteczność czujników w skompensowanej sieci SN jest niższa niż w przypadku sieci z punktem neutralnym uziemionym przez rezystor. W związku z tym zasadność stosowania czujników w sieci skompensowanej jest ogólnie wątpliwa. 12 mgr inż. Bartosz Olejnik, Politechnika Poznańska

13 Poprawa skuteczności pracy czujników - propozycje Stosowanie wysokiej jakości filtrów składowej zerowej o możliwie małych błędach pomiarowych:

mgr inż. Bartosz Olejnik, Politechnika Poznańska 14 Stosowanie, zamiast I0>, kryteriów admitancyjnych Y0>, co wiąże się z koniecznością pomiaru składowej zerowej napięcia

Uwagi i wnioski Analizę przeprowadzono tylko dla sieci z punktem neutralnym uziemionym przez rezystor i dla sieci skompensowanej, w rozpatrywanych przypadkach trudne warunki pracy czujników, gorsze w sieci skompensowanej, ogólnie lepsza praca czujników dla małych pojemności doziemnych linii za miejscem jego zainstalowania. 15 mgr inż. Bartosz Olejnik, Politechnika Poznańska

Analizy prowadzone dla najbardziej optymistycznych założeń, niewielki wpływ d 0 na zakres wykrywanych rezystancji przejścia w sieci z rezystorem, duża zależność wykrywanych rezystancji przejścia w zależności od współczynnika s w sieci skompensowanej, w sieci skompensowanej ryzyko niewykrycia nawet zwarcia metalicznego, najbardziej niekorzystna praca dla lekko niedokompensowanej sieci (s = -0,1), możliwość zwiększenia skuteczności czujników – wysokiej jakości filtry (małe błędy) i kryteria admitancyjne. 16 mgr inż. Bartosz Olejnik, Politechnika Poznańska

mgr inż. Bartosz Olejnik Instytut Elektroenergetyki Politechniki Poznańskiej Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego 17