Distribuční sítě vysokého napětí 08: Netočivé složky proudu a napětí během zemního spojení v kompenzované soustavě

4.3.2.4

Distribuční sítě vysokého napětí 08: Netočivé složky proudu a napětí během zemního spojení v kompenzované soustavě

Doc. Ing. Petr Toman, Ph.D. a kolektiv autorů

Podobně jako viz Sítě s izolovaným uzlem je nutné i v této části porozumět napěťovým poměrům v sítích kompenzovaných, a to zejména poměru netočivé složky proudu a napětí v jednotlivých stacionárních stavech trvajícího zemního spojení, které jsou klíčové pro vyhodnocení postiženého vývodu či směru poruchy. Pro popis těchto poměrů je využito stejné části distribuční soustavy jako na Obr. 3.13 s tím rozdílem, že mezi uzel soustavy a zemnící soustavu je vložena zhášecí tlumivka, reprezentovaná svou indukčností a vodivostí G_TL respektující její činné ztráty Obr. 3.37.

Obr. 3.37: Zjednodušené schéma kompenzované soustavy v případě vzniku 1pólové poruchy (zemního spojení)

V případě bezporuchového stavu a při uvažování ideální symetrie fázových napětí v této soustavě je fázorový součet všech proudů procházejících přes příčné admitance roven nule. Vznik zemního spojení v této soustavě se projeví napěťovou nesymetrií a fázorový součet svodových i kapacitních proudů již není roven nule, ale proudu poruchovému. Na rozdíl od sítí izolovaných je v tomto případě celkový kapacitní proud vyvolaný nesymetrií, který prochází kapacitami jednotlivých fází systému (C_{a_N}, C_{b_N}, C_{c_N}, C_{a_P}, C_{b_P} a C_{c_P}) a místem poruchy, kompenzován kompenzačním proudem Ī_L, pro jehož velikost platí při ideálně kompenzovaném stavu Ī_L = Ī_{f_C}. Při tomto předpokladu je poruchový proud protékající místem poruchy dán pouze činnou složkou, která je tvořena celkovým svodovým proudem soustavy. Tento proud je dán fázorovým součtem proudů procházejících přes svody (příčné konduktance) jednotlivých fází celého systému (G_{a_N}, G_{b_N}, G_{c_N}, G_{a_P}, G_{b_P} a G_{c_P}) a přes konduktanci tlumivky G_TL. V případě kovového zemního spojení lze svodové a kapacitní proudy postižené fáze zanedbat.

Pokud budeme měřit v napájecí rozvodně netočivou složku napětí (uzlové napětí) a součtovými transformátory proudu netočivou složku proudu (3xI₀) na postiženém i nepostiženém vývodu, zaznamenají se hodnoty netočivých složek v korelaci s Obr. 3.38 za předpokladu kovového zemního spojení. V případě nepostiženého vývodu, nebo v místě měření za místem poruchy ze strany od napáječe, je fázový posun zaznamenaných fázorů netočivé složky proudu a napětí menší než 90° (I. kvadrant). Tento posun závisí na poměru svodového a kapacitního proudu linky Obr. 3.38 a), zatímco u postiženého vývodu je fázový posun mezi netočivou složkou napětí a proudu větší než 90° (II. kvadrant) a závisí na poměru kapacitního proudu nepostižených linek a proudu procházejícího svody linek a vodivostí tlumivky G_TL, jak vyplývá z fázorových diagramů na Obr. 3.38 b).

Proudové a napěťové poměry měřitelné na nezatíženém nepostiženém vývodu z napájecí rozvodny během kovového zemního spojení ve fázi A jsou zobrazeny na Obr. 3.38 a). Tento nepostižený vývod je zatížen pouze kapacitními (Ī_{b_C}, Ī_{c_C}) a svodovými (Ī_{b_G}, Ī_{c_G}) proudy uzavírajícími se v nepostižených fázích. Jak je naznačeno na Obr. 3.38 a), tak…