Vid analysering av studien framkom att införandet av ett oriktat jordfelsskydd är ett mycket bra alternativ för att lösa problematiken kring bortkoppling av dubbelt jordfel utan att påverka andra reläskyddsfunktioner. Det kommer inte enbart leda till att det dubbla jordfelet bortkopplas snabbt och selektivt utan även till att avhjälpa vid andra typer av fel, exempelvis vid fel på nollpunktsutrustningen.
Exempelfallen som presenterats återspeglar problematiken kring dubbla jordfel och fel på nollpunktsutrustningen på ett överskådligt och enkelt sätt. Utifrån exempelfallen dras slutsatsen att då trefasmätande överlastsskydd används förekommer inte problemet med att bortkoppla dubbla jordfel. På de ledningar som har trefasmätning leder dock införandet av ett oriktat jordfelsskydd till att en snabbare bortkoppling kan erhållas. Problematiken uppstår främst där överlastskydden mäter i två faser och i dessa fall anses det oriktade jordfelsskyddet vara ett bra alternativ för avhjälpning.
Utifrån testerna gällande mätprincip kan slutsatsen dras att DFT-mätande skydd är lämpligast för att erhålla önskad funktion hos det oriktade jordfelsskyddet. Med DFT-mätning säkerställs att skyddet inte löser för transienter, övertoner eller likströmskomponenter.
De tester som genomfördes beträffande verifiering av samverkande reläskyddsfunktioner stärker de teoretiska felbortkopplingsförlopp som presenterats i exempelfallen. Genom testerna verifieras att det oriktade jordfelsskyddet kommer att ha önskad funktion vid en korrekt inställning. Det oriktade jordfelsskyddet kommer inte att påverka de övriga reläskyddsfunktionerna och kan även inställas på momentan utlösning om så önskans. För att inte riskera stora snedavstämningar i nätet vid bortkoppling av ledningar skall de oriktade jordfelsskydden ställas in på samma tidsfördröjning.
Enligt vår analys ses ingen risk att det oriktade jordfelsskyddet leder till oselektivitet, men det finns dock flertalet aspekter som måste beaktas och tas hänsyn till vid implementering av det oriktade jordfelsskyddet.
För att verifiera det oriktade jordfelsskyddets selektivitet anser vi att fler tester bör genomföras. Fler och mer avancerade nät bör simuleras i PSCAD, så att filer kan skapas för att sedan testa funktionen för det oriktade jordfelsskyddet. Detta kan göras för att exempelvis ta fram strömnivåer för inställning, kontrollera tidsinställningar i olika nät eller på annat sätt vidare undersöka hur inställningen av funktionen ska göras.
Det kan även göras en noggrannare matematisk analys kring dubbla jordfel och kring utfallet i verkliga störningar för att på så sätt få ytterligare förståelse kring problematiken.
Referenser
[1] Vattenfall, "Om oss", Vattenfall.se, 2015; http://corporate.vattenfall.se/om-oss/
[Hämtad: 2015-11-16]
[2] N. C. Å. Almgren och H. Blomqvist, Elkrafthandboken: Elkraftsystem 2. 3 uppl., Stockholm: Liber, 2012.
[3] G. S. Koeppl et al., "Double Earth Faults in Power Stations," IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, vol. 30, nr. 3, Jun. 2015;
http://ieeexplore.ieee.org.ezproxy.server.hv.se/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=705 0383 [Hämtad: 2015-11-16]
[4] Nationalencyklopedin AB, 2016;
http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/jordning [Hämtad: 2016-02-01]
[5] B. Stenborg, Elkraftsystem Del 2: Analys av onormala tillstånd. Göteborg: gothia power, 1997
[6] N. Svensson et al, ”Riktlinjer för felbortkoppling inom Vattenfall Eldistribution AB”, Vattenfall Eldistribution AB, 2011 [Internt dokument]
[7] L. Andersson och H. Blomqvist, Elkrafthandboken: Elkraftsystem 1. 2 uppl., vol.4, Stockholm: Liber, 2003.
[8] H. Bring och O. Emanuelsson, ”Vinkelfelet i mätkretsens påverkan på riktade jordfelsskydd”, examensarbete för högskoleingenjörsexamen, Högskolan Väst, institutionen för ingenjörsvetenskap, 2015;
http://hv.diva-portal.org/smash/get/diva2:802797/FULLTEXT01.pdf [Hämtad: 2015-11-20]
[9] SS-EN 60909-3, utg. 2: 2010. Svensk standard: Kortslutningsströmmar i trefas växelströmsnät
- Del 3: Ström vid dubbelt jordfel samt partiella strömmar genom jord. SEK Svensk Elstandard.
Stockholm: SIS Förlag AB.
[10] R. Andersson och J. Larsson, ”Jämförelse av riktade reläskyddsfunktioner i
impedansjordade nät”, examensarbete för högskoleingenjörsexamen, Högskolan Väst, institutionen för ingenjörsvetenskap, 2014;
http://hv.diva-portal.org/smash/get/diva2:704866/FULLTEXT01.pdf [Hämtad: 2015-11-22]
[11] M. Akke, ”Smarta Elnät Är Här: Exempelsamling med uppmätta störningar”, rapport, dLaboratory Sweden AB, 2014;
https://www.dlaboratory.com/Content/Documents/Rapport_dLaboratory.pdf
[Hämtad: 2016-01-08]
[12] Reläskydd: handbok för kraftföretag. Stockholm: Stiftelsen för tekniskt utvecklingsarbete, Svenska kraftföreningen, 1983
[13] A. Fritz, ”Standardiserade rapporter för underhåll av kontrollanläggning med koppling mot status för Risk och Sårbarhetsanalys”, examensarbete för
högskoleingenjörsexamen, Luleå Tekniska Universitet, Institutionen för teknikvetenskap och matematik, 2015;
http://pure.ltu.se/portal/files/103035142/LTU-EX-2015-103011026-2.pdf [Hämtad:
2015-11-20]
[14] OMICRON,’’OMICRON CMC 356’’, omicronenergy.com, 2016;
[15] 615 series ANSI Technical Manual, ABB, 2011;
https://library.e.abb.com/public/552f051b7da9d407c12578f800288693/RE_615ANS
I_tech_050144_ENc.pdf [Hämtad: 2016-01-04]
[16] Ordlista: anläggningar för överföring och distribution av el. utg. 2 Kista: Svenska elektriska kommissionen SEK, 2002.
[17] J. Hägg, ”Provning av reläskydd med intermittentfunktion”, Division of Industrial Electrical Engineering and Automation Faculty of Engineering, Lund University, 2011;
http://www.iea.lth.se/publications/MS-Theses/Full%20document/5284_full_document.pdf [Hämtad: 2015-11-25]
[18] ELSÄK-FS 2008:1. Elsäkerhetsverkets författningssamling: Elsäkerhetsverkets förskrifter och
allmänna råd om hur elektriska starkströmsanläggningar ska vara utförda. Elsäkerhetsverket,
ansvarig utgivare Carina Larsson
[19] J. Dahlquist, ”Studie samt implementation av intermittenta jordfel i DLAB”, Division of Industrial Electrical Engineering and Automation Faculty of Engineering, Lund University, 2010;
http://www.iea.lth.se/publications/MS-Theses/Full%20document/5273_full_document.pdf [Hämtad: 2015-11-25]
[20] PSCAD, ’’If you can dream it, you can simulate it’’, hvdc.ca, u.d;
https://hvdc.ca/pscad/ [Hämtad: 2016-01-15]
[21] J. Persson, ” Jordfelsproblematik i icke direktjordade system”, Dept. of Industrial Electrical Engineering and Automation, Lund University, 2005;
A. Maximal snedavstämning
För att hålla öppningsvinkeln inom de ±86°, presenteras en maximal snedavstämning utifrån givna värden på nollpunktsmotståndet, 𝐼𝑟.
𝐼𝑟 [A] Öppningsvinkel, 𝜑 [°]
sin(86°) cos(86°) sin(86°)⁄cos(86°) Maximal
snedavstämning 𝐼𝑥 [A] 3 86 0,998 0,0698 14,30 43 4 86 0,998 0,0698 14,30 57 5 86 0,998 0,0698 14,30 72 6 86 0,998 0,0698 14,30 86 7 86 0,998 0,0698 14,30 100 8 86 0,998 0,0698 14,30 114 9 86 0,998 0,0698 14,30 129 10 86 0,998 0,0698 14,30 143 11 86 0,998 0,0698 14,30 157 12 86 0,998 0,0698 14,30 172 13 86 0,998 0,0698 14,30 186 14 86 0,998 0,0698 14,30 200 15 86 0,998 0,0698 14,30 215 16 86 0,998 0,0698 14,30 229 17 86 0,998 0,0698 14,30 243 18 86 0,998 0,0698 14,30 257 19 86 0,998 0,0698 14,30 272 20 86 0,998 0,0698 14,30 286
B. Testströmmar och spänningar vid simulering av dubbelt
jordfel i laborationsmiljö
Vid tiden 1,0 s uppstår ett dubbelt jordfel. Efter 2,5 s bortkopplas en av de felaktiga ledningarna av överlastskyddet och ett enpoligt jordfel kvarstår. Det enpoliga jordfelet bortkopplas av NUS-skyddet vid tiden 4,0 s.