Kábeles betáplálású nagy/középfeszültségű alállomásokban földrövidzárlatok által okozott potenciálemelkedés (EPR) sajátosságainak vizsgálata és elemző értékelése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Varjú György
Villamos Energetika Tanszék

Az urbanizálódás következtében az utóbbi időben létesülő nagy/középfeszültségű (NAF/KÖF) alállomások jelentős része kábeles betáplálással létesül. Ezekben földrövidzárlat esetén fellépő potenciálemelkedés viszonyok – a kábelárnyékolás jelentős mértékű áram-visszavezetése következtében – jelentősen különböznek a szabadvezetékes táplálású alállomások zárlati viszonyaitól. Ennek következtében a védővezető és az alállomási földelőháló és a csatlakozó oszlop nagyobb mértékű potenciálemelkedése is előfordulhat.

Általános esetként meg lett vizsgálva a tisztán kábeles betáplálású, alállomás és a beiktatott kábeles szakasszal rendelkező távvezetéki hálózatról ellátott alállomás földzárlata is. Az általános vizsgálatok mellett két, kábeles betáplálású távvezetéki hálózatra csatlakozó 120 kV/ középfeszültségű alállomás földzárlatának vizsgálatára is sor került mind számítógépes módszerrel, mind pedig egy közelítő számítási módszerrel. Ezen vizsgálatok eredményei lehetőséget adtak a földpotenciál-emelkedést leginkább befolyásoló tényezők elemzésére. A legnagyobb jelentősége a csatlakozó oszlop földelési ellenállásának, az oszlopok földelésének, az alállomási földelőháló szétterjedési ellenállásának és a kábel hosszának van. Bár kisebb jelentőséggel, de a talaj fajlagos vezetőképességének és a zárlatot tápláló alállomások földelőhálójának ellenállásának is van hatása az eredményekre. A közelítő (manuális) számítások és a számítógépes vizsgálatok eredményei kis eltérést mutattak. A vizsgálatok szerint az egyik kábeles betáplálású alállomás földzárlata esetén a legkedvezőtlenebb vizsgált esetben akár közel 4 kV-os földpotenciál-emelkedés is előfordulhat. Ennek egyik legfontosabb oka a kábel fázisvezetője és árnyékolása közti induktív csatolás. A földpotenciál-emelkedés mértékét talajvezető alkalmazásával hatékonyan lehet csökkenteni. A zárlati földpotenciál-emelkedés értékeket összevetettem az alábbi szabványokkal és ajánlásokkal: IEEE Std. 80, IEC 61936-1, ITU-T K 68. Recommendation, IEC TS 61000-6-5. Egy beiktatott kábeles szakasszal rendelkező távvezetéki hálózatról ellátott alállomás is földzárlata is megvizsgálásra került. Ebben az esetben olyan alacsony értékű volt a földpotenciál-emelkedés, hogy nem volt probléma a szabvány előírásainak betartása. A szabványok teljesülését két egymáshoz közeli földelőhálójú alállomás esetére is megvizsgáltam.

Következtetésként levonhatjuk, hogy a kábeles betáplálású távvezetéki hálózatra csatlakozó 120/középfeszültségű alállomások földelőhálójainak és a csatlakozó oszlopok földpotenciál-emelkedése igen magas értéket vehet fel, amely a berendezések üzemére és a személyekre is veszélyes lehet. Ezért igen nagy szükség van a földpotenciál-emelkedés vizsgálatára és a tervezés és kivitelezés során is ezt figyelembe véve kell eljárni.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.