Ćwiczenie 4

Modelowanie zwarć w sieciśredniego napięcia

a) schematy obwodów

b) obliczenia parametrów obwodu

linia kablowa
ilość odcinków		2
długość odcinka		1,00	km
pojemność międzyfazowa	Cff/km	540,0E-9	F/km
pojemność doziemna	Cfo/km	260,0E-9	F/km
rezystancja lini	Ro/km	0,320	Ω/km
indukcyjność lini	Lo/km	400,0E-6	H/km
linia napowietrzna
ilość odcinków		2
długość odcinka		5	km
pojemność międzyfazowa	Cff/km	0,9E-9	F/km
pojemność doziemna	Cfo/km	9,886E-9	F/km
rezystancja lini	Ro/km	0,320	Ω/km
indukcyjność lini	Lo/km	400E-6	H/km
odległość między przewodami	b	185	Cm
średnica przewodu	d	13,35	mm
promień przewodu	r	0,6675	cm

Generator:

Linia RL (między generatorem, a transformatorem):

Transformator:

Rezystancja po stronie pierwotnej/wtórnej transformatora:

Indukcyjność po stronie pierwotnej/wtórnej transformatora:

Pojemność doziemna po stronie pierwotnej transformatora:

Pojemność doziemna po stronie wtórnej transformatora:

Pojemność pomiędzy stroną pierwotną, a wtórną transformatora:

Grupa połączenia transformatora: Yy0

Rezystor uziemiający stronę wtórną transformatora:

3. otrzymane przebiegi

1) Sieć z uziemionym punktem przez rezystor k=1.1

Przebieg napięć w sieci

Przebieg prądu za transformatorem

1.1) zwarcie trójfazowe

Czas trwania od 0 do 0,5 s

Rezystancja w miejscu zwarcia

-5 Ω dla linii napowietrznej

- 650 Ω dla linii kablowej

1.2) zwarcie dwufazowe

Czas trwania od 0 do 0,5 s

Rezystancja w miejscu zwarcia

-5 Ω dla linii napowietrznej

-1000 Ω dla linii kablowej

1.3) zwarcie dwufazowe które po czasie 0,24s przechodzi w doziemne

Czas trwania od 0,24 do 0,28 s zwarcia doziemnego a zwarcia dwufazowego od 0 do 0,5s

Rezystancja w miejscu zwarcia

-5 Ω dla linii napowietrznej

-5 Ω dla linii kablowej

1.4) zwarcie dwufazowe które po czasie 0,025s staje się zwarciem trójfazowym

Czas trwania od 0,2 do 0,3 s zwarcia dwufazowego a trójfazowego od 0,225 do 0,3 s

Rezystancja w miejscu zwarcia

-5 Ω dla linii napowietrznej

-5 Ω dla linii kablowej

2) Sieć z uziemionym punktem przez dławik k=1.05

Przebieg napięć w sieci

Przebieg prądu za transformatorem

2.1) zwarcie trójfazowe

Czas trwania od 0 do 0,5 s

Rezystancja w miejscu zwarcia

-5 Ω dla linii napowietrznej

- 650 Ω dla linii kablowej

2.2) zwarcie dwufazowe

Czas trwania od 0 do 0,5 s

Rezystancja w miejscu zwarcia

-5 Ω dla linii napowietrznej

-1000 Ω dla linii kablowej

2.3) zwarcie dwufazowe które po czasie 0,24s przechodzi w doziemne

Czas trwania od 0,24 do 0,28 s zwarcia doziemnego a zwarcia dwufazowego od 0 do 0,5s

Rezystancja w miejscu zwarcia

-5 Ω dla linii napowietrznej

-5 Ω dla linii kablowej

2.4) zwarcie dwufazowe które po czasie 0,025s staje się zwarciem trójfazowym

Czas trwania od 0,2 do 0,3 s zwarcia dwufazowego a trójfazowego od 0,225 do 0,3 s

Rezystancja w miejscu zwarcia

-5 Ω dla linii napowietrznej

-5 Ω dla linii kablowej

WNIOSKI

Podczas prowadzenia symulacji możemy zauważyć że zjawisku zwarcia towarzyszy wzrost amplitudy, zniekształcenie przebiegu oraz przesunięcie fazowe. Zwarcie jest bardzo groźne dla urządzeń elektroenergetycznych ponieważ zbyt duży prąd powoduje nadmierne nagrzewanie się przewodów i działa na nie bardzo duża siła elektrodynamiczna. Uszkodzeniu mogą ulec: przewody, uzwojenia maszyn i transformatorów oraz izolacja. Zwarcie może spowodować następne zwarcia. Bardzo ważne jest by jak najszybciej zareagować na zwarcie w systemie. Stosuje się w tym celu bezpieczniki, wyłączniki, ograniczniki oraz wszelkiego rodzaju automatykę która odcina zasilanie i ponownie załącza system do pracy. Zwarcie występujące w sieci zależy od uziemienia punktu neutralnego. Decyduje to o wzroście napięcia o częstotliwości sieciowej w nieuszkodzonych fazach przy zwarciu doziemnym. W sieciach z izolowanym punktem neutralnym podczas zwarcia napięcie zdrowych faz osiąga wartość napięcia międzyprzewodowego. Jeżeli punkt neutralny uziemiany jest przez dławik zwarciowy to automatyczne zgaszenie łuku jest możliwe jedynie w przypadku wystąpienia w przybliżeniu pełnej kompensacji i dlatego też możliwa jest w sieciach na ograniczonym obszarze. Niskoomowe uziemienie punktu neutralnego sieci stosowane jest w przypadku rozległych sieci elektroenergetycznych. Punkt neutralny uziemiany jest w takim przypadku za pomocą rezystora, który do momentu wyłączenia uszkodzonego elementu ogranicza prąd ziemnozwarciowy do wartości ustalonej.

ZAŁĄCZNIK 1:

Wykaz literatury

1. Bolkowski S., Elektrotechnika .

2. Magazyn Urządzenia dla Elektroenergetyki, artykuł: Rezystory uziemiające do stałego i czasowego niskoomowego uziemienia punktu neutralnego w sieciach średniego napięcia

ZAŁĄCZNIK 2:
Wykaz plików źródłowych

• Projekt1.pl4

• Projekt2.pl4

• Rezonans_rownolegly_5.pl4

• Projekt6zwwarcie.pl4

• Wykresy wektorowe na papierze milimetrowym

Oświadczam, że ja Paweł Pecyna jako autor sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych, opracowanie to wykonałem samodzielnie nie korzystając z materiałów przygotowanych przez inne osoby w całości lub w części.

	data, czytelny podpis

38