Admittanssipohjainen maasulkusuojaus ABB REF615:lla

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia admittanssipohjaisen maasulkusuojausfunktion (EFPADM) toimintaa keskijänniteverkoissa. Työn tavoitteena oli tutkia kuinka herkän releen toiminnan EFPADM-funktiolla voidaan saavuttaa ja luoda ohjeet funktion asetteluiden laskennalle. Työssä käydään läpi maasulkuvian aiheuttamia vaikutuksia maasta erotetussa sähköverkossa ja kompensoidussa sähköverkossa. Erityisesti käydään läpi miten sähköverkon perussuureet muuttuvat näillä verkon maadoitustavoilla maasulkuvian aikana ja miten relesuojauksella saadaan aikaiseksi suojaus maasulkuvikoja vastaan. Työssä tutustuttiin admittanssipohjaiseen maasulkusuojausfunktioon (EFPADM). Kerrotaan mihin EFPADM-funktion toiminta perustuu ja kuinka funktion toimintalogiikka toimii maasulkuvian aikana. Tarkoituksena on selvittää miten EFPADM-funktion asetteluparametrit toimivat ja miten ne vaikuttavat releen toimintaan. Funktion toimintaa tutkittiin fyysisesti kokeilla 20 kV:n jakeluverkkomallissa laboratorio-olosuhteissa. Työn tuloksena pystyttiin luomaan EFPADM-funktiolle asetteluparametrit, jotka toimivat sekä maasta erotetussa sähköverkossa että kompensoidussa sähköverkossa. Releen toiminnan herkkyydeksi saavutettiin maksimissaan 11kΩ. Työssä onnistuttiin myös selvittämään EFPADM-funktion asetteluiden vaikutukset releen toimintaan ja miten asettelut laskettiin toimivan suojauksen aikaansaamiseksi.

The purpose of this thesis was to study the functionality of the admittance based earth-fault protection (EFPADM) in medium voltage networks. The aim of this thesis was to study how sensitive of an earth-fault protection it is possible to achieve using the EFPADM-function and to create a guide to setting the function parameters.

This thesis deals with the subject of the effects on separated networks and compensated networks during an earth-fault, especially how the basic values of the networks change during an earth-fault and how it is managed to create a working earth-fault protection using relays. This thesis also deals with the functionality of the EFPADM-function and its operation during an earth-fault. The purpose was to find out how the setting parameters of the function work and how do they affect the operation of the relay. The operation of the EFPADM-function was physically studied on a 20kV distribution network model in laboratory conditions.

This thesis resulted in creating setting parameters on the EFPADM-function, which worked well on both a separated network and a compensated network. The maximum sensitivity of the relay was 11kΩ. The thesis also explains how the setting parameters affected on the functionality of the relay and how the setting parameters were calculated to achieve a properly working earth-fault protection.