Hibahely behatárolási módszerek kompenzált hálózaton

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Hibahely behatárolási módszerek kompenzált hálózaton"

Adrián Balázs
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Hibahely behatárolási módszerek kompenzált hálózaton Védelmes Értekezlet 2014, Siófok, június 4-5. Dr. Raisz Dávid, docens BME Villamos Energetika Tanszék Villamos Művek és Környezet Csoport Villamos Energetika Tanszék Villamos Művek és Környezet Csoport

2 Tartalom Középfeszültségű szabadvezeték-hálózatokról lesz szó. Középfeszültségű hibahely meghatározás jelenlegi gyakorlata (hazai és külföldi módszerek) Újfajta hibahely behatárolási módszer és berendezés ismertetése, az eddigi 3 éves üzem tapasztalatainak ismertetése Tervek a módszer továbbfejlesztésére raisz.david@vet.bme.hu 2

3 Kiesési statisztikák

4 Kiesési statisztikák Nemzetközi horizont Köf kábelarány és SAIDI (tervezett és nem tervezett) : raisz.david@vet.bme.hu 4

5 Kiesési statisztikák Egy hazai elosztó jellemzői között: 100% 90% 80% rate by voltage levels 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 86% 12% unplanned SAIFI 70% 29% unplanned SAIDI HV MV LV MEKH előírás:

6 Kiesési statisztikák Egy hazai elosztó jellemzői Kiesések száma (esemény/100 km/év) 7 és 12 között Átlagos felvonulási idő : 63 perc Helyreállítási idő: 1,5.. 2 óra Átlagos kiesési idő: 2 óra 39 perc (egy adott alállomási körzet 6 hónapos adatai alapján) Szélsőséges időjárás esetén sokkal hosszabb (2010. aug , 149 esemény elemzése): Első kapcsolás Behatárolás Átlag 0:13:04 4:11:02 Maximum 11:53:00 24:41: raisz.david@vet.bme.hu 6

7 Elosztóhálózati fejlesztések és üzemvitel költség-haszon elemzésére vonatkozó módszertan bemutatása Külföldi irodalom alapján

8 Költség-haszon elemzés Irodalom Henry Lägland: Comparison of Different Reliability Improving Investment Strategies of Finnish Medium- Voltage Distribution Systems, Universitas Wasaensis 2012 Anna Taskanen: Analysis of electricity distribution network operation business models and capitalization of control room functions with DMS, Lappeenranta

9 Költség-haszon elemzés Eredmények Költségtényezőkre gyakorolt hatások Alkalmazások hatásai Megtakarítás(%/év) OPEX Megtakarítás (%/év),kiesés ktsg. Hibahely meghatározás és elhárítás 4,6 11,5 Hibajelentések 0,9 2,25 Szerelés/szerelők ütemezése 1,8 4,5 Átrendezés 2,7 6,75 Összesen

10 Csillagpont-kezelés

11 Csillagpont-kezelés Érdekességek Több EU országban (pl. Olaszország) csak az es es években kezdtek átállni kompenzálásra Helsinki: 10kV SAIDI: 6 perc, 20 kv: 13 perc. Cél: 20 kv 6 perc. Földzárlat tartással. Kombinált rezisztív-kompenzált csillagpontföldelés (Kína, Oroszország): Ω ellenállás folyamatosan a Petersen tekerccsel párhuzamosan. Kisebb tranziens túlfeszültségek. Tartós fz esetén R kivétele pontos kompenzálás. Ívkialvás után: R vissza (visszatérő feszültség csillapítása). Ha fennáll a zárlat: kis R, túláramvédelmi működés raisz.david@vet.bme.hu 11

12 Csillagpont-kezelés Érdekességek Pontos kompenzálás: zárlatmentes állapotban segédtekercsen induktivitás biztosítja a túlkompenzálást, zárlat közben kiveszik. A Petersen tekercs pontos kompenzálásra van hangolva. RCC Residual Current Compensation: aktív maradékáram kompenzálás raisz.david@vet.bme.hu 12

13 Hibahely-meghatározás gyakorlata Hazai és külföldi gyakorlat

14 Hibahely-meghatározás gyakorlata Hazai gyakorlat Zárlat észlelése U 0 > Zárlatos vonal kiválasztása FÁNOE bekapcsolásával Zárlatos vonalszakasz meghatározása Próbakapcsolások (TM)OK-k segítségével Zárlat helyének pontos behatárolása Tungiloc műszeres bejárással már többnyire nem engedélyezett a fz. tartás Földzárlatos üzem tartása (már nem eng.) Ha a hibahelyi maradékáram RMS < 13A gond: felharmonikusok raisz.david@vet.bme.hu 14

Hibahely-meghatározás gyakorlata Jelenlegi hibahely-behatárolási módszerek hátrányai FÁNOE problémás Hosszadalmas Ép vonalakról ellátott fogyasztók

15 Hibahely-meghatározás gyakorlata Jelenlegi hibahely-behatárolási módszerek hátrányai FÁNOE problémás Hosszadalmas Ép vonalakról ellátott fogyasztók zavartatásával jár (próbakapcsolások) Alternatív megoldás: zárlatjelzők itt is le kell járni a vonalat, vagy GSM kommunikáció - drága raisz.david@vet.bme.hu 15

16 Zárlatos vonal kiválasztásának módszerei

17 Zárlatos vonal kiválasztásának módszerei Vonalkiválasztás FÁNOE nélkül is megy Resonant grounding Transient Reignition Stationary Temporary fault qui cosfi sinfi cosfi - sinfi Admittance Current measurement qu2 direct measurment increasing of active current component Short-term fault current increasing, >1kA harmonic free frequency I0/U0 di0/du0 (fault start) di0/du0 fault Pulse localization in the vicinity of the fault 10 A Evaluation Type 250 Hz Hz I0 injection Symmetric Asymmentric KüK in the feeder with big Ic 300 A Display Resistive (FÁNOE) 150 Hz 25 Hz Hz 50 Hz not 50 Hz Directed Switch-off inductive Active current Reactive current 45/55 Hz Undirected Residual active current increase Pulse localization KüK raisz.david@vet.bme.hu 17

18 Zárlatos vonal kiválasztásának módszerei Tranziens módszer Zárlatos vonal Ép vonal Ha Rh< 50 Ω

19 Zárlatos vonal kiválasztásának módszerei A qumódszer Ép vonalak zérus sorrendű áramának integrálja (töltés) arányos az u 0 feszültséggel, zárlatos vonalé nem kω-ig jó raisz.david@vet.bme.hu 19

20 Zárlatos vonal kiválasztásának módszerei Egyéb módszerek 250 Hz-es meddőteljesítmény-irányok Különböző állapotok (pl. FÁNOE előtt és után) módszer Impulzus-érzékelés (200 Ω, tartós fz.) Druml

21 Zárlatos vonal kiválasztásának módszerei Németországi vonalkiválasztásigyakorlat SZV esetén tranziens módszer Kábel esetén hatásos teljesítmény irány módszer (néhol tranziens módszer) Vegyes hálózaton fentiek, ill. admittancia vagy 5. harmonikus meddő irány vagy impulzusok. Hálózatok kb. 5%-ában FÁNOE

22 Hiba mélységi behatárolásának módszerei

23 Hiba mélységi behatárolásának módszerei Háromparaméteres görbeillesztés I N áram mérése, modell illesztése a méréshez Rövid vonal, kevés leágazás, 400 Ω-ig: 3% hiba W-Y. Huang, R. Kaczmarek raisz.david@vet.bme.hu 23

24 Hiba mélységi behatárolásának módszerei Frekvencia paraméterezés L.V. Bogdashova, V.E. Kachesov

25 Távolsági védelem algoritmusa Achleitner et. al

26 Távolsági védelem algoritmusa Közelítésekkel kell élni: Z F = 0, Z E = 0 Achleitner et. al raisz.david@vet.bme.hu 26

27 Újfajta hibahely behatárolási módszer és berendezés Az eddigi 3 éves üzem tapasztalatainak ismertetése raisz.david@vet.bme.hu 27

28 Új módszer: FZHM Felépítés

29 Új módszer: FZHM Működés elve Imag(Z 0 ), Ohm 40 km R = 1 Ω R = 10 Ω R = 100 Ω R = 500 Ω R = 1 kω R = 5 kω km Real(Z 0 ), Ohm raisz.david@vet.bme.hu 29

30 Új módszer: FZHM Két alállomásban működő berendezés Mérés: 1,5 mp; hibahely meghatározása 10 mp alatt

31 Új módszer: FZHM Eredmények Zárlatos vonal kiválasztása (szabadvezeték hálózat) Legnagyobb negatív P 0 = Re {U 0 I 0 *} vonal P 0 (W) Q 0 (VAr) S 0 (VA) szög, A ,2 B ,6 C ,9 D ,2 E ,8 F ,1 G ,9 H ,8 I ,9 Nem kell FÁNOE! raisz.david@vet.bme.hu 31

32 Új módszer: FZHM Eredmények Hibahely meghatározás pontossága (szv) Mérés: 1.5 sec, kiértékelés: <30 sec!

33 Új módszer: FZHM Eredmények hibahely meghatározás

34 Új módszer: FZHM Eredmények hibahely meghatározás

35 Új módszer: FZHM Eredmények hibahely meghatározás Pontos hely m raisz.david@vet.bme.hu 35

36 Új módszer: FZHM Eredmények múló zárlatok behatárolása Alállomás 5-10 jelzés > 10 jelzés FZ jelzések a) (nyiladéktisztítás előtt) b) (nyiladéktisztítás után)

37 Új módszer: FZHM Eredmények múló zárlatok behatárolása Gallyazás szükséges

38 Új módszer: FZHM Eredmények múló zárlatok behatárolása Laza kötés Laza kötés

39 Új módszer: FZHM Eredmények múló zárlatok behatárolása Ívnyomok

40 Új módszer: FZHM Eredmények múló zárlatok behatárolása Törött szigetelő

41 Új módszer: FZHM Eredmények hibahelyi maradékáram 5. harmonikus tartalma Helyszíni mérés I.: (A) I F (250 Hz) 0 9:00:00 9:01:26 9:02:53 9:04:19 9:05:46 Helyszíni mérés II.: 250 Hz : 8.3 A 0.3 A raisz.david@vet.bme.hu 41

42 További tervek

43 További tervek Működő berendezés továbbfejlesztése Integrálás diszpécserközpontba Zárlatjelzők, TMOK mérések integrálása Platform váltás Vonal-kiválasztó algoritmus kiegészítése további módszerekkel Behatárolási algoritmus kiegészítése további módszerekkel

44 További tervek Kábelhálózat (vagy vegyes hálózat) Próbamérések megtörténtek Nehézségek: Zárlatkorlátozó fojtó Kábelek villamos paraméterei nagyon változók, és sok tényező befolyásolja (pl. közmű csövek, árnyékolás-összekötések állapota stb.) Tanuló algoritmus kifejlesztése

45 További tervek Távolabbi tervek Termékké fejlesztés Maradékáram teljes kompenzálása (RCC)

46 Villamos Művek és Környezet Csoport Villamos Energetika Tanszék Köszönöm a figyelmet! Dr. Raisz Dávid, raisz.david@vet.bme.hu raisz.david@vet.bme.hu 46

Hasonló dokumentumok

Hazai fejlesztésű hibahely behatárolási eljárás tapasztalatai

Hazai fejlesztésű hibahely behatárolási eljárás tapasztalatai Védelmi és Irányítástechnikai Fórum, Siófok, 2015. 6. 3-4. Dr. Raisz Dávid, docens BME Villamos Energetika Tanszék Villamos Művek és Környezet