Maadoitusjärjestelmien laskennallinen tarkastelu
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2021-06-14
Department
Major/Subject
Sähköenergiatekniikka
Mcode
ELEC3024
Degree programme
AEE - Master’s Programme in Automation and Electrical Engineering (TS2013)
Language
fi
Pages
63+3
Series
Abstract
Keskijänniteverkon laajamittainen maakaapelointi on muuttanut taajama-alueen ulkopuolisen sähkönjakeluverkon maadoitusjärjestelmän topologian. Maakaapeloinnin myötä muuntamoiden maadoitukset yhdistyvät kaapelin kosketussuojien ja maadoitusjohdinten kautta toisiinsa, jolloin maadoitusjärjestelmä vastaa kaapeloidun keskijänniteverkon laajuutta. Tämän kaltaisen yhteen liitetyn maadoitusjärjestelmän SFS 6001 -standardin mukaiset sähköturvallisuusvaatimukset voidaan osoittaa määräysten mukaisiksi laskemalla muuntamoilta tarkasteltujen resultoivien maadoitusimpedanssien arvot, jotka määritetään dokumentoitujen maadoituselektrodien geometriatietojen ja maaperän resistiivisyyksien perusteella. Tässä työssä tutkitaan yhteen liitetyn maadoitusjärjestelmän laskennallista tarkkuutta suhteessa kaapeloidun keskijänniteverkon maasulkukokeiden aikana mitattuihin tuloksiin. Työssä esitetään laskennan referenssiarvoiksi Carunan keskijänniteverkkoon tehtyjen maasulkukokeiden aikana mitatut vikavirran jakaumat sekä prospektiivisten kosketusjännitemittausten ja vikavirran perusteella lasketut vikapaikan resultoivat maadoitusimpedanssit. Lisäksi työssä esitetään kahden vikapaikan resistiivisyysmittaukset ja yksittäisen muuntamon käännepistemittaus. Laskennan tarkkuutta arvioidaan kahdella mallilla, joissa maadoitusjärjestelmä koostuu muuntamoiden maadoituselektrodeista ja kaikista dokumentoiduista maadoituselektrodeista. Työssä esitettyjen laskenta- ja mittaustulosten perusteella maadoitusjärjestelmän laskennallinen resultoiva maadoitusimpedanssi kuvastaa riittävän hyvin todellista tilannetta ja sen perusteella voidaan osoittaa maadoitusjärjestelmän määräystenmukaisuus. Laskennallinen maadoitusimpedanssi oli kaikissa tapauksissa mitattua suurempi, mikä sisällyttää laskennallisiin tuloksiin erillisen turvamarginaalin. Laskennallisen vikavirran jakauman ei kuitenkaan todettu vastaavan mitattuja tuloksia riittävän tarkasti, minkä vuoksi laskennan ei todettu myöskään kuvastavan maadoitusten yhdysjohtimien reduktiovaikutusta riittävällä tarkkuudella.Large-scale underground cabling of the medium voltage network has changed the topology of the earthing system of the electricity distribution network outside urban areas. Underground cabling connects the earthing systems of individual distribution transformers via the cable screens and earthing conductors, whereby the earthing system corresponds to the extent of the medium voltage network. The electrical safety requirements of such an interconnected earthing system may be demonstrated in accordance with the Finnish national standard SFS 6001 by calculating the values of the resulting impedances to earth. This thesis evaluates the computational accuracy of the behaviour of interconnected earthing systems in relation to the results measured during earth fault tests. The reference values of the studied computational earthing system models are the measured fault current distributions and the resulting earthing impedances calculated on the basis of prospective touch voltage measurements and fault currents. In addition, the measurements of two fault location’s earth resistivities and the fall-of-potential measurement of a single transformer’s earthing are presented in this thesis. The computational accuracy is estimated by two models in which the earthing system consists of only the medium voltage network’s earthing electrodes and all documented earthing electrodes including the 0,4 kV network. The calculated impedance to earth was higher in all cases than the measured value, which includes a separate safety margin in the calculated results. However, the distribution of the calculated fault current was not found to correspond to the measured results with sufficient accuracy. Therefore, the calculation was also not found to reflect the reduction effect of the interconnection with sufficient accuracy.Description
Supervisor
Lehtonen, MattiThesis advisor
Reikko, JyrkiKeywords
maadoitus, maadoitusjärjestelmä, vaarajännite, maadoitusimpedanssi, maadoitusresistanssi