Vern mot dårlig kvalitet



Like dokumenter
Gode og dårlige fremgangsmåter for problemløsning/kundehåndtering

Tolkning av måledata betinger kunnskap om egenskaper ved elektriske apparater. en kort innføring i disse for enkelte utbredte apparater

FoL og KUNDENS opplevelse

Håndtering av spenningsproblem i praksis interessante eksempler

Spenningskvalitet - fenomen for fenomen. Definisjoner-årsaker- ulemper-tiltak

STRØMFORSYNINGSSYSTEMER...

Distribuert produksjon utfordrer spenningskvalitet, lokal stabilitet og reléplaner

Forskrift om leveringskvalitet

Tekniske funksjonskrav for lavspent. tilknytning av pv-anlegg

TEKNISKE FUNKSJONSKRAV. Vedlegg 2

Vurdering av minimum nettstyrke NVE fagdag om lavspenningsnettet

Spenningskvalitetsmålinger nyttig ved feilanalyse?

Overspenninger Resonanser ved AUS-arbeider i kv-anlegg

Håndtering av spenningsproblem i praksis

Dårlig spenningskvalitet og brannfare. Henrik Kirkeby

Kort om Forskrift om Leveringskvalitet FoL

Leveringskvalitet: utfordringer for og med småkraftverk

Tekniske krav - Plusskunde

Målinger av spenningskvalitet

Elbilladning Muligheter og utfordringer

SYSTEMUTFORMING FOR DISTRIBUSJONSNETT. Retningslinje INNHOLDSFORTEGNELSE 1.1 FORMÅL 1.2 BAKGRUNN

Håndtering av spenningsproblem i praksis

Havari ved Frogner Transformatorstasjon den 25. og og etablering av tiltak. Gunnar Svendsen

TEKNISKE KRAV. Produksjonsenheter(< 25kW) med inverter tilknyttet lavspent distribusjonsnett. Mal utarbeidet av: REN/Lyse Elnett

RESONANSPROBLEM I FORDELINGSNETT KNYTTET TIL KONDENSATORER FOR FASEKOMPENSERING MÅLINGER, SIMULERINGER OG ANALYSER

Rev.: 9 Lavspent strømforsyning Side: 1 av 10

Norges vassdrags- og energidirektorat

TILKNYTNING OG LEVERINGSKVALITET

RENblad nummer: 342 Versjon: 1.2 Tittel: Tilknytning og nettleieavtale - innmating ls nett - vedlegg 2 Selskap: STANGE ENERGI NETT AS

HENSIKT OG OMFANG...2

KILE Problematikk FASIT dagene Jørn Schaug-Pettersen, Statnett Avd. for vern og feilanalyse.

Kvalitetsbegrepet de ulike parametere, definisjoner, symptomer/problemer og løsninger. Kjell Sand SINTEF Energiforskning

1 HENSIKT OG OMFANG DEFINISJONER FORKORTELSER SYMBOLER FOR KOBLINGSSKJEMA Belysning Reservestrømsystemer...

Last ned Overspenningsvern - Jørn Holtan. Last ned

Last ned Overspenningsvern - Jørn Holtan. Last ned. Last ned e-bok ny norsk Overspenningsvern Gratis boken Pdf, ibook, Kindle, Txt, Doc, Mobi

Jernbaneverket Teknisk regelverk Utgitt 1. februar 2016

Tekniske funksjonskrav for lavspent tilknytning av PV-anlegg

Felles elektro/prosjektering og bygging/isolasjonskoordinering og overspenningsbeskyttelse

Høy spenning i lavspenningsanlegg

Rev.: 3 Kondensatorbatteri Side: 1 av 14

1 Definisjoner av nettnivå i distribusjonsnettet

Installasjonstest med Fluke 1650 tester på IT anlegg i drift

Har norske lavspenningskunder for høye spenninger? Fra Teknisk Rapport på Spenningskvalitet i svake lavspenningsnett

Brytning av små induktive strømmer

Bygging av nytt LS nett i dag REN retningslinjer. v/hans Brandtun, REN

Nødstrømsaggregat til Haukeland Universitetssykehus, tilleggsdokument 1.

TILKNYTNING AV PRODUKSJONSANLEGG V

Spenningskvalitet scenario 2020

"VIRKELIG smarte" energimålere

Banestrømforsyning/Prosjektering/Kondensatorbatteri

NORSK LOVTIDEND Avd. I Lover og sentrale forskrifter mv. Utgitt i henhold til lov 19. juni 1969 nr. 53.

Omfang av henvendelser om leveringskvalitet. Registrerte henvendelser hos norske nettselskap i perioden

Tavlenormen og Valg og Innstilling av vern

UTFØRELSE AV STIKKLEDNINGER. Stikkord for innhold:

Av David Karlsen, NTNU, Erling Tønne og Jan A. Foosnæs, NTE Nett AS/NTNU

Nett og infrastruktur Praktiske vurderinger v/ Hans Brandtun, REN

Site Acceptance Test (SAT) Vedlegg 6

Ny kraft eksisterende nett. Trond Østrem Førsteamanuensis Høgskolen i Narvik

(tel ) Antall sider: 5 Antall vedleggssider: 10. Kandidaten må selv kontrollere at oppgavesettet er fullstendig

Norges vassdrags- og energidirektorat

Velkommen til Installatørmøte 2013

Norges vassdrags- og energidirektorat

Måleavvik og sporbarhet


FEILSTRØMMER OG KORTSLUTNINGSVERN I NETT MED DISTRIBUERT PRODUKSJON. Forfatter: Jorun I. Marvik, stipendiat ved NTNU

1 HENSIKT OG OMFANG DEFINISJONER FORKORTELSER SYMBOLER... 8

BRUK AV FORDELINGSTRANSFORMATOR MED AUTOMA- TISK TRINNKOBLER

To effektbryterfeil - Hva skjedde og hvorfor

Jording i jernbaneanlegg

SIMULERINGSSTUDIE AV SPENNINGSKVALITET I LAVSPENNINGSNETT MED PLUSSKUNDER. Av Bendik Nybakk Torsæter og Henrik Kirkeby, SINTEF Energi AS

Elektriske apparaters immunitet med hensyn til å tåle kortvarige overspenninger

GENERELT OM DIMMING NYTTIG INFORMASJON MICRO MATIC GENERELT OM DIMMING. NYTTIGE TIPS Spørsmål og svar vedrørende dimmere og elektroniske trafoer.

Må man forvente avbrudd ved overgang til separatdrift?

LØSNINGSFORSLAG AVDELING FOR TEKNOLOGI PROGRAM ELEKTRO- OG DATATEKNIKK. Emne: Elektriske lavspent installasjoner TELE2005-A

Kraftelektronikk (Elkraft 2 høst), øvingssett 3, høst 2005

Rapport. Utfordrende elektriske apparater. Eksempelsamling, definisjoner, minimum kortslutningsstrøm, forebygging og håndtering av UEA.

Definisjoner. Vedlegg 1

Nytteverdier av vedlikehold og fornyelse og hvordan de kan beskrives

Kraftelektronikk (Elkraft 2 høst), øvingssett 2, høst 2005

Teknisk tilknytningsavtale

Problemer med strømforsyning og informasjon fra Hafslund Nett AS - NVEs vedtak i saken

UTFORDRINGER I FORBINDELSE MED TILKNYTNING AV PRODUKSJON I DISTRIBUSJONSNETTET. av Astrid Petterteig, SINTEF Energiforskning AS

INNHOLDSFORTEGNELSE 1 GENERELT... 1

Jording i kabelnett. Johnny Kjønås Senioringeniør planavdelingen

Erfaringer fra spenningsmålinger i Skagerak hvordan virker FOL i praksis?

Tidsbase og triggesystem. Figur 1 - Blokkskjema for oscilloskop

Rev.: 3 Sonegrensebryter Side: 1 av 11

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2018

Isolasjonskoordinering og overspenningsbeskyttelse Side: 1 av 14

Forskrift om leveringskvalitet krav og erfaringer

Rev.: 5 Lavspent strømforsyning Side: 1 av 9

REN blad 4021 LS Nett Måling. Krav til overvåkning av nettstasjon ved bruk av AMS 1. Sammendrag

Forstudie. Nettundersøkelse i forbindelse med tilknytning av Plasselva og Sandneselva Kraftverk i Lavangen kommune.

Effektkrevende elektrisk utstyr, utfordring for nettet

DCP Vigi jordfeilautomater A-klasse og A-klasse SI

Rapportnr: Antall sider: UTFØRT AV (navn/dato): SISTE REVISJON (navn/dato): 1 Stein W. Bergli Stein W. Bergli

Prinsipper for registrering i FASIT-skjema

Rev.: 3 Isolasjonskoordinering og overspenningsbeskyttelse Side: 1 av 9

Feilene i 66 kv nett under Minne og Frogner den Kjetil Ryen Nettutbygging, Stasjoner, Transformatorer, BST

Jernbaneverket FELLES ELEKTRO Kap.: 8 Infrastruktur Regler for prosjektering og bygging Utgitt:

Transkript:

Vern mot dårlig kvalitet Tiltak i nett og hos kunde Helge Seljeseth helge.seljeseth@sintef.no www.energy.sintef.no 1

Maaaaaaange mulige tiltak Nettforsterkninger Øke tverrsnitt Større transformatorer Oppgradere spenningsnivå Lastseparering/flere linjer/kabler Spenningsboostere Passive filtre Aktive filtre Vernløsninger Vedlikehold Synkroniserte brytere Innkoblingsimpedanser Jordslutningsspoler (shuntbrytere) Overspenningsavledere Jordingsforhold Avbruddsfrie strømforsyninger, UPS Mykstartere Nødgeneratorer Begrensninger på kundenes last Distribuert produksjon (kom.: tveegget sverd!) Med MER.! 2

Forsterkn. i nettet Spennings booster Passive filtre Aktive filtre Synkr. bryter Innkobl. impedans Jordsl. spoler Oversp. avledere UPS Jordingsforhold Mykstartere Nødgenerator Lastbegrens. Distrib. Prod. Frekvens X X Spenningsvariasjoner X X X X X X Spenningssprang X X X X X (X) Flimmer X X X X (X) Dipp, kortvarige underspenninger Swell, kortvarige overspenninger Transiente overspenninger X X (X) (X) X X X X (X) (X) X (X) X X X X (X) (X) Ubalanse X X X X (X) Overharmoniske spenninger X X (X) (X) (X) (X) Interharmoniske spenninger X X X X (X) Kortvarige avbrudd X X (X) Langvarige avbrudd (X) X 3

Nettforsterkninger Overdimensjonering i forbindelse med ulineær last Velg store nok tverrsnitt i første forsøk! Tverrsnitt på liner og kabler koster lite i forhold til nettbygging (prosjektering, graving etc) Det kan ikke sies ofte nok: Sikringsstørrelse hos kundene! Enkle (banale?) løsninger blir ofte oversett CASE: TN-Nett frem til koblingsbokser mellom kundene. Enfase L-N stikkledning og forsyning frem til kundene. Kun 193 V ved 40 A enfase last. Ca 29 V spenningsfall på stikkledning!!! 4-leder kabel var brukt. Parallellkobling med de to ubrukte lederne løftet spenningen med ca 15 V til ca 207 V ved sikringslast. Kunden ble fornøyd. Hvorfor kom ikke nettselskapet på denne løsningen? 4

Spenningsbooster ( Magtech ) NY teknologi for å løfte spenningen ute i svake lavspenningsnett Stabil spenning etter boosteren, men litt større spenningsfall foran boosteren Alternativ til linjeforsterkning, fremføring av høyspenning og fasekompensering mm. http://www.magtech.no/ 5

6

DEMO http://www.magtech.no/ 7

Synkroniserte brytere 8

Uønsket utkobling av frekvensstyrte motordrifter Den uønskede utkobling av frekvensstyrte motordrifter (og annet kraftelektronikk utstyr) det her refereres til er stans grunnet transiente overspenninger på utstyrets DC-bus. Kun 17% overspenning kan være nok! Svært ofte er denne overspenningen forårsaket av innkobling av kondensatorbatterier i overførings- og/eller fordelingsnettet. Tar man hensyn til at inn- og utkobling av kondensatorbatterier kan være tidsstyrt er det lett å se for seg hvordan slike hendelser kan opptre regelmessig, og dermed forårsake mange driftsforstyrrelser i en bedrift. 9

SYNKRON BRYTERKOBLING Med synkron bryterkobling menes her uavhengig lukking av hver enkelt fase nær spenningens nullgjennomgang Dette hindrer høye ladestrømmer ved innkobling. For å oppnå lukking på eller like ved nullgjennomgang er det nødvendig å benytte en bryter som har dielektrisk styrke til å motstå systemspenningen helt til bryterpolene har kontakt. Skal det være mulig å nå en nøyaktighet på ± 0,5 ms. Tidligere studier har indikert at en nøyaktighet på ± 1,0 ms gir tilsvarende beskyttelse mot transiente overspenninger som en riktig dimensjonert innkoblingsresistans. 10

Kobling av kondensatorbatteri Kondensatorkoblinger er betraktet som en vanlig hendelse i et kraftnett, og forstyrrelsene forbundet med disse koblingene er vanligvis ikke et problem for utstyr i kraftnett. Forstyrrelsene kan imidlertid bli betydelig forsterket både i kraftnettet og i kundenes anlegg dersom det er betydelig kapasitans i nettet fra kabler og kompenseringskondensatorer mot lav effektfaktor. I tillegg kan uønsket utløsning av turtallstyringer skje, selv om kunden ikke har installert kondensatorer eller annen betydelig kapasitans i sitt nett. 11

Kondensatoren vil et lite øyeblikk tilnærmet fungere som en kortslutning ved innkobling. Betydelige innkoblingsstrømmer vil være mest utpreget når koblingen inntreffer ved spenningens toppverdier. Innkobling og opplading av et kondensatorbatteri medfører et umiddelbart men kortvarig fall i spenningen mot null, etterfulgt av en hurtig spenningsstigning og til slutt, en svingning i spenningen overlagret den grunnharmoniske spenningen. Maksimalverdien på overspenningen avhenger av momentanverdien på driftsspenningen ved innkoblingen, og skal teoretisk kunne bli opp til 2 ganger maksimalverdien til driftsspenningen. Typisk verdi for overspenningsnivå i fordelingsnett ligger mellom 1,1 til 1,7 p.u. 12

13

Frekvensen på spenningsforstyrrelsen forårsaket av innkobling av kondensatorbatteri faller normalt innenfor området 300 til 1000 Hz. Overspenninger har normalt ikke virkninger som plager nettselskapet direkte, da maksimalverdien ikke når nivået der nettets overspenningsbeskyttelse trer i kraft. På grunn av forstyrrelsenes relativt lave frekvens vil de derimot passere gjennom fordelingstransformatorer og til lavere spenningsnivå og kundenes anlegg. Slike overspenninger kan i utgangspunktet direkte medføre uønskede utkoblinger av for eksempel frekvensstyrte motordrifter. Dette skjer dog i mye større grad når spesielle forhold i nettet medfører forsterkning av forstyrrelsene fra for eksempel 22 kv hvor koblingen av kondensatorbatteriet ble foretatt og ned til lavspenningsnettet. 14

SPENNINGSFORSTERKNING Forsterkning av forstyrrelser i spenningen opptrer når transiente svingninger initiert av innkobling av et kondensatorbatteri fremkaller en serieresonans dannet mot lavspenningssystemet Resultatet blir en høyere overspenning på lavspennings samleskinne enn de "teoretiske" 2 ganger normalspenning som kan oppstå på spenningsnivået til kondensatorbatteriet 15

Analyser indikerer at de verste spenningsstigningene opptrer under følgende betingelser: Størrelsen på kondensatorbatteriet der koblingen skjer er signifikant større (>10) enn kondensator-batteriet i lavspenningssystemet (for eksempel 3 MVAr og 200 kvar = 15 ). Den aktiviserende frekvensen (f a ) er nær opp til serieresonansfrekvensen dannet av fordelingstransformatoren og kondensatorbatteriet i lavspenningsanlegget (f s ). Det er relativt lite demping (resistivitet) i lavspenningsanlegget (spesielt typisk ved for eksempel industrianlegg med mye motorlaster og moderne belysningsutstyr). 16

Datasimuleringer og praktiske målinger i nettet og kundeanlegg har indikert at forstørrede transienter mellom 2,0 og 4,0 p.u. er mulig. Typisk vil den transiente overspenningen : ødelegge lavenergi overspenningsvern (MOV), ofte også kraftforsyningsenhetene i elektronisk utstyr ("switchmode power supplies") forårsake uønsket utløsning av kraftelektronikkutstyr som frekvensstyrte motordrifter i tillegg har det også ved en del tilfeller forekommet fullstendig havari på mye elektrisk utstyr 17

18

Tabell 1 Jordfeil i Skogn- og Frosta-nettene 1990-99 SKOGN ÅR Kortvarige, selvslokkende jordfeil (1) Jordfeil slokket ved GIK (2) Varige jordfeil (3) Kortvarige, selvslokkende jordfeil (1) FROSTA Jordfeil slokket ved GIK (2) Varige jordfeil (3) 1990 91 40 5 94 36 4 1991 145 39 8 100 60 1 1992 106 8 4 101 27 5 1993 49 0 1 61 22 3 1994 75 0 5 61 15 2 1995 110 0 4 59 20 3 1996 203 0 7 100 24 (5) 1 1997 1998 1999 113 156 114 0 1 0 8 0 5 124 110 33 0 0 1 1 0 2 Jordslutningsspole (1) Jordfeil som slokker før utkobling med GIK iverksettes. Reléstart registreres uten tidsforsinkelse. (2) Jordfeil som slokket ved utkobling med påfølgende GIK. (3) Jordfeil som ikke slokkes ved utkobling med GIK. (4) Jordspole satt i drift i Skogn i medio august 1992. (5) Jordspole satt i drift i Frosta ultimo august 1996. 19

UPS Uninterruptable Power Supply ~ ~ 20