STATCOM-demonstraattorin suojaus

Abstract

Opinnäytetyössä selvitettiin STATCOM-demonstraattorin (Static Synchronous Compensator, staattinen synkronikompensaattori) käyttötarkoitus ja toimintaperiaate. Työssä määritettiin keskijännitekaapeli laitteistoa varten sekä esitettiin laitevalintoja esilatauspiiriä varten. Mitoituksen lisäksi tutkimuksen kohteena oli STATCOM-laitteiston suojauksen tarkastelu.

Tarkoituksena oli tutkia laitteiston suojauksen selektiivisyyttä ja määrittää jakeluverkon suojaukseen vaikuttavat tekijät. Tarkastelun tarkoituksena oli saada selville suojauksen selektiivisyys. Suojauksen osalta jakeluverkon asettamat vaatimukset ja rajoitukset selvitettiin ja perehdyttiin käytettäviin suojalaitteisiin. Suojauksen selektiivisyyttä tarkasteltiin ST 53.13 -kortin mukaisesti. STATCOM-demonstraattorin suojana käytettiin numeerisia suojareleitä. Jakeluverkon suojaus toteutettiin selektiivisesti kolmella eri portaalla.

Koska suojausten väliset porrasajat olivat tarpeettoman suuria, suojareleiden asetteluita oli muutettava. STATCOM-laitteiston suojareleen asetteluita muutettaessa huomioitiin myös STATCOMia syöttävä muuntaja, jotta se ei aiheuttaisi suojauksen laukaisua. Samalla STATCOM-demonstraattorin käyttökapasiteettia oli mahdollista kasvattaa.

The purpose of this thesis was to clarify the meaning and function of the STATCOM Demonstrator. Part of this thesis was to determine appropriate medium voltage cable and equipment for the precharge circuit for the demonstrator. The STATCOM hardware protection was studied to investigate the selectivity of the protection and to determine the factors, which affect the distribution network protection.

The connection between the STATCOM demonstrator and the distribution network was to be implemented with the appropriate cable. The purpose of hardware protection review was to find out its selectivity as the limits set by the hardware protection to determine the use of the STATCOM demonstrator. In terms of protection, the requirements and limitations set by the distribution network were investigated. The selectivity of the protection was examined in accordance with ST 53.13. The STATCOM Demonstrator was protected by numeric protection relays in three different stages. The Protection of the distribution network was implemented selectively.

The shutter speed of the protective relay was longer than needed and the switching power supply of the STATCOMs coupling transformer could trigger the protective relay. The protection settings of the relay were changed to prevent triggering of the protection relay so that the STACOM demonstrator could be increased.