Sprawozdanie
Temat : Zakłócenia w układach elektroenergetycznych  lab 2 Data : 19.05.2013
Wykonali : Filipowicz Michał, Wydział Inżynierii Elektrycznej i Gr 12 M
Grzybacz Kamil Komputerowej -Elektrotechnika
1 Wstęp teoretyczny.
Zaburzenia uniemożliwiają pracę systemu elektroenergetycznego lub jego elementów. Zaburzenia
powinny być eliminowane samoczynnie w odpowiednim, zwykle krótkim czasie. Do najczęściej
występujących zaburzeń należą zwarcia i praca niepełnofazowa.
W sieciach elektroenergetycznych mogą się również pojawić zaburzenia bardziej skomplikowane, np.
zwarcie jednofazowe doziemne z jednoczesną przerwą w fazie doziemionej. Zaburzenie takie
występuje, gdy zerwany przewód linii napowietrznej opadnie na ziemię lub zetknie się z uziemioną
konstrukcją wsporczą. Do zaburzeń można zaliczyć również likwidujące się samorzutnie kołysania
mocy.
Podstawowymi przyczynami zwarć w układach sieci elektroenergetycznych są wyładowania
atmosferyczne (bardzo groz
ne mogą uszkodzić linie wysokiego napięcia ze względu odziaływania
elektrodynamicznego ), przepięcia łączeniowe (powstające podczas wyłącznie lub włączania linii
energetycznej), uszkodzenia mechaniczne, niewłaściwa naprawa lub eksploatacja, zarzutki (w celu
wyłączenia linii elektroenergetycznej ),stłuczenia izolatorów itp.
2. Przebieg ćwiczenia.
Wykonanie w Simulinku schematu linii elektroenergetycznej w celu zbadania zwarć.
Zwarcie 3,2 fazowe, oraz zwarcie 2,1 fazy z w ziemią.
Zwarcie zostało ustalona na czas 0.2 Czas symulacji 0.4
Długość linii elektroenergetycznej l= 35km
Oraz przykładowy przebieg dla odległości 10 km.
Obciążenie RLC
3. Model.
Step
com
Continuous
A
A
B
B
Vabc C
C
powergui
A Three-Phase
Three-Phase Fault
Iabc
Series RLC Load
B a A
b B
C
t
c C
Clock
To Workspace Linia 1
Distributed Parameters Line
Vabc
A Three-Phase
Iabc
Series RLC Load1
B a A
b B
C
c C
Linia 2
Distributed Parameters Line1
Vabc
A a A Three-Phase
A Iabc
Series RLC Load2
B B b B a A
C b B
C c C
Three-Phase Source
c C
Three-Phase Linia 3
Distributed Parameters Line2
Transformer
(Two Windings) Vabc
A Three-Phase
Iabc
Series RLC Load3
B a A
b B
C
c C
Linia 4
Distributed Parameters Line3
U1
I1
U2
1
I2
U3
2
I3
1
4
U4 I4
3 5
I01
12
I02
13
I03
14
NAPIECIE Uabc I04
PRAD Iabc
15
Mag
abc
Phase
3-Phase
Sequence Analyzer
Mag
abc
Phase
3-Phase
Sequence Analyzer1
Mag
abc
Phase
PRAD I1
3-Phase
Mag
Sequence Analyzer2
abc
Phase
3-Phase
Sequence Analyzer3
4.Wykresy.
Zwarcie jedno fazowe z ziemią.
-napięcie
4
x 10
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
4
x 10 Czas [s]
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
4
x 10
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
4
x 10
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Zakłócenia powstające przy zwarciu.
4
x 10
3
2
1
0
0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28 0.3
4
x 10 Czas [s]
4
2
0
0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28
Czas [s]
4
x 10
2
1
0
0.16 0.17 0.18 0.19 0.2 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25
Czas [s]
4
x 10
2
1
0
0.16 0.17 0.18 0.19 0.2 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25
Czas [s]
-prądy
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
-składowa zerowa
6
4
2
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
1.5
1
0.5
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
1.5
1
0.5
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
1.5
1
0.5
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
Zwarcie dwu fazowe z ziemią.
-napięcia
4
x 10
2
0
-2
0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28
4
x 10 Czas [s]
2
0
-2
0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28
Czas [s]
4
x 10
2
0
-2
0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28
Czas [s]
4
x 10
2
0
-2
0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28
Czas [s]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
-prądy
2000
0
-2000
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
-składowa zerowa
3
2
1
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
1
0.5
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
1
0.5
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
1
0.5
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Zwarcie 3- fazowe.
-napięcia
4
x 10
2
0
-2
0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28
4
x 10 Czas [s]
2
0
-2
0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28
Czas [s]
4
x 10
2
0
-2
0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28
Czas [s]
4
x 10
2
0
-2
0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28
Czas [s]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
-prądy
2000
0
-2000
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
-składowa 0
3
2
1
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
1
0.5
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
1
0.5
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
1
0.5
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Zwarcie 2 fazowe.
-napięcia,
4
x 10
2
0
-2
0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28
Czas [s]
4
x 10
2
0
-2
0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28 0.3
Czas [s]
4
x 10
2
0
-2
0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28
Czas [s]
4
x 10
2
0
-2
0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28 0.3
Czas [s]
-prądy,
2000
0
-2000
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
-składowa 0,
-3
x 10
2
1
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
-4
x 10 Czas [s]
6
4
2
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
-3
x 10
1
0.5
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
-3
x 10
1
0.5
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
Zwarcie dla linii o długości 10 km,
zwarcie 3 fazowe
-napiecia
4
x 10
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
4
x 10
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
4
x 10
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
4
x 10
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
-prądy
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
5000
0
-5000
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
-składowa zerowa
-3
x 10
1
0.5
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
-4
x 10 Czas [s]
4
2
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
-4
x 10
4
2
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
-4
x 10
4
2
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
Zwarcie 2-fazowe z ziemią.
-napięcia,
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
4
x 10
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
4
x 10
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
4
x 10
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
4
x 10
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
-prądy,
5000
0
-5000
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
-składowa 0
1
0.5
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
0.2
0.1
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
0.2
0.1
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
0.2
0.1
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
Zwarcie jedno fazowe
-napięcia,
4
x 10
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
4
x 10
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
4
x 10
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
4
x 10
5
0
-5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
-prądy,
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
Napięcie [V]
5000
0
-5000
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
200
0
-200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
-składowa zerowa
1
0.5
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
0.2
0.1
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
0.2
0.1
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
0.2
0.1
0
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
Czas [s]
5.Wnioski.
Zwarcia w sieciach elektroenergetycznych są zjawiskami niebezpiecznymi dla urządzeń
elektroenergetycznych. Prądy zwarciowe znacznie odbiegają swoimi parametrami od prądów
znamionowych co może mieć złe skutki dla urządzeń elektrycznych (uszkodzenia).
Bardzo częstymi zwarciami w systemie elektroenergetycznym są zwarcia jedno fazowe trudno
wykrywalne jak możemy zaobserwować na przebiegach napięcia i prądu. W celu wykrycia takiego
zwarcia należy przeanalizować składową zerową.
Analizując przebieg składowej zerowej jesteśmy w stanie określić każde zwarcie występujące w
danym momencie w sieci.
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]
Prąd [A]