Lokalisering av kortslutninger i høyspent distribusjonsnett

Abstract

I denne masteroppgaven er en foreslått metode for impedansbasert feillokalisering i høyspent distribusjonsnett presentert og testet. Metoden baserer seg på kortslutningsstrømmer som eneste måleverdi og tradisjonelle kortslutningsberegninger etter IEC norm 60909. Denne metoden er utviklet basert på tilgjengelige ressurser hos nettselskapet Hafslund Nett. Arbeidet har utgangspunkt i et innovasjonsprosjekt i næringslivet kalt Feil- og avbruddshåndtering i smarte distribusjonsnett (FASaD).

Gjennom en uttesting av metoden som omfattet 20 historiske kortslutningshendelser ble det funnet en gjennomsnittlig feilmargin på 410 meter og 6 %. Fordelingen var noe forskjøvet i positiv retning, det vil si at beregnet avstand til feil i de fleste tilfeller var større enn den faktiske avstanden. For 5 av disse hendelsene havnet beregnet feilsted utenfor avgangens rekkevidde, og disse er ikke inkludert i den gjennomsnittlige feilmarginen. Fordi uttestingen omfattet såpass få hendelser har det ikke vært mulig å vurdere hvordan forhold som feiltype, avstand til feil eller type nett har påvirket feilmarginen.

Den foreslåtte metoden har blitt sammenliknet med et utvalg eksisterende algoritmer for impedansbasert feillokalisering. Her ble det funnet at den foreslåtte metoden oppnådde høyere gjennomsnittlig feilmargin enn samtlige av de eksisterende algoritmene. Dette var som forventet, da de eksisterende algoritmene ble vurdert som mer avanserte. Fullstendig sammenlikning av feilmarginen til de ulike metodene var likevel ikke mulig, da de har blitt testet under forskjellige forhold. I et kostnad-nytte-perspektiv er det likevel gunstig at den foreslåtte metoden kun krever strømmålinger og at beregningene er relativt enkle.

Videre ble det funnet at det særlig er to utfordringer knyttet til impedansbasert feillokalisering i høyspent distribusjonsnett. Disse gjelder både for den foreslåtte og de eksisterende algoritmene. For det første kan metodene finne flere mulige feilsteder ved avgreininger. Dette kan imidlertid løses ved å benytte retningsbestemte feilindikatorer på avgreiningene. For det andre kan ikke metodene lokalisere jordfeil i nett med isolert eller spolejordet nullpunkt. I en eventuell videreutvikling av den foreslåtte metoden bør det fokuseres på økt grad av automasjon i beregningene. Det bør også vurderes nærmere hvordan impedansbasert feillokalisering kan benyttes i kombinasjon med andre teknologier i et fremtidig smart distribusjonsnett. Her inngår blant annet pålitelighetsanalyser og kostad-nytte-beregninger. En metodikk for denne typen beregninger er under utarbeidelse i forbindelse med det nevnte FASaD-prosjektet.