Informacje uzupełniające o weryfikacji pomiarowej proponowanych i wykorzystywanych modeli układu oraz metod identyfikacji parametrówi wykorzystywanych modeli układu oraz metod identyfikacji parametrów

Dostęp do wyników pomiarów prób zwarciowych, które przeprowadzono na międzyna­

rodowej linii o napięciu 380 kV, był możliwy dzięki współpracy z FKH oraz ETH w Zurichu [S012]. Istnieje projekt połączenia sieci przesyłowej 380 kV trzech państw Szwajcarii, Austrii oraz Włoch. Wśród wielu problemów, jakie w związku z tym projektem istnieją, jest konieczność wprowadzenia nowoczesnych rozwiązań układów zabezpieczeń oraz automatyki zakłóceniowej dla tych linii. Dla testowania najnowszych układów automatyki zabezpieczeniowej przeprowadzano zakłócenia zwarciowe [ER1] na pracującej aktualnie linii Pradella (Szwajcaria) - Westtirol (Austria). Na tej linii przeprowadzono dziewięć prób zwarciowych w pobliżu szyn stacji Westtirol (Austria), natomiast pomiary przeprowadzano na szynach elektrowni Pradella (por. rys 5.1).

Pierwsze czteiy próby dotyczyły

Ostatnie dwie próby to zwarcie jednofazowe łukowe za pomocą drzewa (świeża liściasta grusza) przymocowanego do przewodów linii. Dokładniej mówiąc, podczas tej próby w rozdzielni Westtirol przymocowano do przewodu fazy LI wierzchołek gruszy za pomocą drutu.

Badania weryfikacyjne polegały na tym, że dla tych wszystkich prób symulowano te same warunki zwarciowe, a następnie porównywano wyniki obliczeń z rezultatami uzys­

kanymi podczas pomiarów.

Na rysunkach B.2.1, B.2.2 oraz B.2.4 zaprezentowano kopie oscylogramów wybranych testów, które poglądowo stanowią podstawę do jakościowego porównania wyników uzyskanych na drodze pomiarowej oraz obliczeniowej. Kolejno pokazano przebiegi napięć

-174-IkVl

Rys. B.2.2. Napięcie pomierzone podczas pośred­

niego zwarcia jednofazowego z ziemią przez opór wodny 100 ft

Fig. B.2.2. Voltage measured during undirect single-phase to ground fault through the water resistance 100 ft

iUCM I? -Manning Ur(H3 7)

Erdkurzschlufî Phase P. über einen Baum

Rys. B.2.3. Przebieg napięcia fazy L I pomierzony w stacji WESTTIROL podczas zwarcia z ziemią po przymocowaniu gałęzi drzewa do linii [ER1]

Fig. B.2.3. Voltage waveform in phase L I measured at WESTTIROL bus station during single-phase to ground fault after fastening of the tree to the line

na jej końcu (rys. B.2.1), te same przebiegi podczas zwarcia pośredniego fazy LI z ziemią przez opór wodny 100 f i w tym samym punkcie (rys. B.2.2) oraz przebieg napięcia w fazie LI pomierzony w pobliżu szyn WESTTIROL podczas wspomnianej powyżej próby zwarcia łukowego, gdy do przewodu fazowego linii przymocowano górne gałęzie drzewa (rys.B.2.3).

Zjawiskiem mogącym mieć wpływ na stosunkowo szybkie zgaszenie łuku, a także tłumienie składowych swobodnych podczas ostatniego z wymienionych testów był obłok utworzony wskutek gwałtownego parowania wody z komórek drzewa, co jest widoczne na fotografii miejsca zakłócenia wykonanej podczas omawianego testu (rys.

B.2.3).

Rys. B.2.4. Fotografia miejsca zakłócenia po przymocowaniu gałęzi drzewa do linii 380 kV [ER1]

Fig. B.2.4. Photography of the fault place after fastening of the tree to the 380 kV line

C .l. Przykłady przebiegów prądów bez przejścia przez zero podczas zwarć niejednoczesnych

-175-Jak to stwierdzono w rozdziale 6.1, szczególnie groźne z punktu widzenia możliwości wystąpienia czasowego zaniku przejścia przez zero w przebiegach prądowych są zwarcia występujące na zaciskach generatora lub transformatora blokowego. W układzie pokazanym na rysunku C .l.l przeprowadzono obliczenia dla ekstremalnych warunków zwarcia wywołujących to zjawisko.

Rys. C.l.l. Diagram of tested power system

Badania wykazały, że w tym układzie najbardziej sprzyjające dla powstania braku przejścia przez zero w przebiegach prądowych są zwarcia trójfazowe niejednoczesne trójetapowe, gdy zakłócenie rozpoczynające się jako jednofazowe z ziemią w momencie przejścia przez zero napięcia fazy dotkniętej zwarciem (LI, L2, lub L3) przeradza się w zwarcie dwufazowe z ziemią w momencie przejścia przez zero drugiej fazy (L2, L3, lub LI), aby w końcu stać się zwarciem trójfazowym z ziemią w momencie przejścia przez zero trzeciej.fazy (L3, LI lub L2).

Wśród wszystkich lokalizacji zwarć najbardziej niekorzystne okazały się zwarcia na początkach linii A-R, U-W oraz W-Z. Specyficzne warunki pracy systemu, takie jak kilka

-176-elektrowni z dużą ilością generatorów o małej mocy w każdej z nich, stosunkowo krótkie linie wysokiego napięcia, z których większość ma przewody fazowe oraz odgromowe miedziane o niskiej rezystancji jednostkowej, powodują możliwości występowania prądów zwarciowych o czasowym zaniku przejścia przez zero nie tylko na zaciskach generatorów, ale również na końcu linii podczas zwarcia niejednoczesnego na jej początku. Zwarcie trójfazowe niejednoczesne z ziemią zlokalizowane na początku linii A-R powoduje powstanie prądu jednobiegunowego na początku linii Z-A przez okres ponad 70 ms w fazach LI i L3 oraz ponad 60 ms w fazie L2 (rys. C.1.2).

<g> Micron"an, 1990.

Rys. C.1.2. Przebiegi prądów obliczone na początku linii Z-A podczas niejednoczesnego zwarcia trójfazowego na początku linii A-R

Rys. C.1.2. Current waveforms obtained at the begining of the line Z-A during non simultaneous three- phase fault at the begining of the line A-R

Przez znacznie dłuższy okres czasu, bo wynoszący ponad 350 ms w fazie LI oraz ponad 230 ms w fazie L2, występuje brak przejścia przez zero w przebiegach prądowych rejestrowanych na początku linii U-W podczas zwarcia niejednoczesnego w tym samym miejscu (rys.C.1.3). Przebiegi przejściowe prądów obliczone dla ekstremalnych warunków w innych punktach układu 220 kV, oznaczonych na rysunku C .l.l, wykazują brak przejścia przez zero w okresie czasu trwającym niewiele ponad 20 ms, tak jak to podano na przykładowych rysunkach C.1.4 oraz C.1.5.

© MicroTren, 1990.

Rys. C.1.3. Przebiegi prądów podczas niejednoczesnego zwarcia trójfazowego na początku linii U-W Fig. C.1.3. Current waveforms during non-simultaneous three-phase fault at the begining of line U-W

H i i i i i i i i i

-3.BB I . , , . I . . I I . . , . I . . . . I . , , , I . , . . I - ■— ---0.60 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.60 0.90 1.00

<£> MicroTrAr>,1990.

Rys. C.1.4. Przebiegi prądów podczas niejednoczesnego zwarcia trójfazowego na początku linii A-R Fig. C.1.4. Current waveforms during non-simultaneous three-phase fault at the begining of line A-R

-178-© MicroTrun, 1990.

Rys. C.1.5. Przebiegi prądów podczas niejednoczesnego zwarcia trójfazowego na początku linii W-Z Fig. C.1.5. Current wavcforns during non simultaneous short circuit at the begining of the line W-Z