Erőátviteli kábelek árnyékolás-föld köri impedanciájának számítása

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Ladányi József
Villamos Energetika Tanszék

Az alállomási földelési rendszer tervezése során meg kell határozni a földelőháló mértékadó potenciálemelkedés-értékét, amelyet a földelőrendszer eredő földelési impedanciájának és a mértékadó földáramnak a szorzata ad meg. A mértékadó földáramot számítással lehet meghatározni a hálózati paraméterek (távvezeték, kábel, transzformátor, alállomási eredő földelési impedancia) ismeretében. Az alállomási eredő földelési impedancia a földelőháló önmagában vett egyedi földelésiellenállás-értékének és a hálóhoz csatlakozó passzív vezetők (szabadvezetéki védővezetők, kábelárnyékolások, sínek, stb.) eredő földelési impedanciájának párhuzamos eredője. Ezért az alállomási földelőrendszerhez csatlakozó erőátviteli kábelek eredő árnyékolás-föld köri bemenő impedanciájának ismerete is elengedhetetlen a földelési rendszer tervezése szempontjából. Mivel ez az impedancia párhuzamosan kapcsolódik a földelőháló földelési ellenállásával, befolyásolja egy fellépő földzárlat esetén a földelőháló és a kábelárnyékolások közti árameloszlást, valamint meghatározza a kialakuló potenciálemelkedést és érintési feszültségeket az alállomásban. E feszültségek megengedett értékét, illetve a földelési rendszer tervezését részletesen szabályozza az MSZ EN 50522:2011 szabvány. A páncélozással rendelkező kábelek árnyékolás-föld köri impedanciája nemlinearitást mutat az áram függvényében, ezért a bemenő impedancia számítására iterációt alkalmazó számítógépes szimuláció használata célszerű. Diplomatervem célja egy erre a feladatra alkalmas célszoftver készítése.

Dolgozatom első részében a vonatkozó szakirodalmat tekintem át, majd bemutatom két, középfeszültségű extrudált műanyag burkolatú erőátviteli kábel felületiimpedancia-értékeit az áram, illetve a frekvencia függvényében a laboratóriumi méréseim eredményeként. A kábelek árnyékolásának mért egyenáramú ellenállását felhasználom a számító szoftverben bemenő adatként. A további szükséges páncélos és bitumenes burkolatú kábelek mérési eredményei a Tanszéken rendelkezésre állnak korábbi mérésekből. A méréshez szükséges eszközöket és berendezéseket a Villamos Energetika Tanszék Villamos Művek és Környezet Csoportja biztosította.

A dolgozat második részében ismertetem a MATLAB környezetben készített célszoftvert. A megvalósított program figyelembe veszi a különböző befolyásoló tényezőket (mértékadó zárlati áram, kábelek csoportos együttfutása, fajlagos levezetés, páncéltól származó nemlineáris felületi impedancia), és eredményül megadja a kábelvonalak közti árameloszlást és a mértékadó potenciálemelkedést az alállomásban. A módszer közelítéseket, elhanyagolásokat tartalmaz, ezért a kapott értékeket pontos számítási eredményekkel való összevetéssel ellenőriztem.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.