Utfordringer i Luostejok kraftlags distribusjonsnett ved omkobling fra kompensert til isolert nett

Abstract

Hovedoppgaven er gjennomført i samarbeid med Luostejok Kraftlag Nett AS. Det essensielle i rapporten er å undersøke hva som skjer når et område går fra å være forsynt fra et spolejordet nett og over til å være forsynt fra et isolert nett. Det innebærer å utforme en rapport til oppdragsgiver med simuleringer og beregninger for en overgang fra et spolekompensert nett til et isolert nett.

Rapporten tar for seg forskjellige simuleringsmodeller fra det isolerte nettet mot området som skal forsynes. Det undersøkes også berøringsspenninger og kapasitive jordfeilstrømmer ved at området forsynes fra det isolerte distribusjonsnettet. Problemstillingen ble løst ved hjelp av eksisterende litteratur og eksterne ressurser som bidro med relevant litteratur og informasjon. Programmene Digpro og Simulink i Matlab ble benyttet. Førstnevnte for å hente ut informasjon om distribusjonsnettet og Simulink for alle simuleringene.

Rapporten gir leseren et innblikk i relevant teori rundt spoler, kapasitive jordfeilstrømmer og litt innsikt i relevern. Resultatene fra simuleringene viser at spolekompensering har en stor innvirkning på nettet. Beregninger som ble utført antyder at berøringsspenningene blir for høye.

Generell anbefaling ut ifra denne rapporten foreslår en utredning for å installere en sentralspole i det isolerte nettet. Berøringsspenninger vil også kunne bli for høye ved at det isolerte nettet ikke er kompensert. Prosjektoppgaven fant resultater og beregninger som tilsier at relevernplanen for det isolerte nettet bør revideres av oppdragsgiver.

The purpose of this report is to investigate issues regarding inductive coils installed in the distribution grid. The distribution grid is a high-voltage grid ranging from 132/22kV and 66/22kV in this assignment. The project members in association with the employer wanted to find out more about a distribution grid where it is possible to supply the same area with two different distribution grids. The other distribution grid is an insulated grid and is not compensated. The report will investigate and analyse through different simulation scenarios the effect of compensation and also capacitive earth-fault currents, when there is an outage and the insulated grid switches in.

The methods that were used to solve the bachelor thesis is Digpro, a program where the employer have all their information about the distribution grid. The project used Digpro to find relevant and good data about capacitive equivalents in the grid, especially where there is a lot of cables in the ground. All the data from Digpro was used in Matlab/Simulink to simulate different scenarios and analyse different methods of coil compensation, earth grounding, capacitive earth-fault currents and then provide a suggestion for the employer.

Other methods consist of finding reliable literature. There were some difficulties finding trustworthy and precise literature when talking about distributed coil compensation. With good research others follow. This project took good advantage of others having the same issues years before this project. So, the counsellor for this project from NTNU Gjøvik, Ian Norheim, gave us good tips where to find reliable professionals within the subject.

The results from the simplified simulation models suggests that there is necessary to compensate the distribution network. The capacitive earth-fault currents are above recommended value and therefore several measures should be implemented. If the non-compensated transformer supplies an area where it normally is a compensated transformer, then the relays should be adjusted accordingly. The arc suppression coil should be automatic adjustable and installed on the busbar in transformer South through an artificial neutral point.