Sprawozdanie
Temat : Zakłócenia w układach elektroenergetycznych – lab 2
Data : 19.05.2013
Wykonali : Filipowicz Michał,
Grzybacz Kamil
Wydział Inżynierii Elektrycznej i
Komputerowej -Elektrotechnika
Gr 12 M
1 Wstęp teoretyczny.
Zaburzenia uniemożliwiają pracę systemu elektroenergetycznego lub jego elementów. Zaburzenia
powinny być eliminowane samoczynnie w odpowiednim, zwykle krótkim czasie. Do najczęściej
występujących zaburzeń należą zwarcia i praca niepełnofazowa.
W sieciach elektroenergetycznych mogą się również pojawić zaburzenia bardziej skomplikowane, np.
zwarcie jednofazowe doziemne z jednoczesną przerwą w fazie doziemionej. Zaburzenie takie
występuje, gdy zerwany przewód linii napowietrznej opadnie na ziemię lub zetknie się z uziemioną
konstrukcją wsporczą. Do zaburzeń można zaliczyć również likwidujące się samorzutnie kołysania
mocy.
Podstawowymi przyczynami zwarć w układach sieci elektroenergetycznych są wyładowania
atmosferyczne (bardzo groźne mogą uszkodzić linie wysokiego napięcia ze względu odziaływania
elektrodynamicznego ), przepięcia łączeniowe (powstające podczas wyłącznie lub włączania linii
energetycznej), uszkodzenia mechaniczne, niewłaściwa naprawa lub eksploatacja, zarzutki (w celu
wyłączenia linii elektroenergetycznej ),stłuczenia izolatorów itp.
2. Przebieg ćwiczenia.
Wykonanie w Simulinku schematu linii elektroenergetycznej w celu zbadania zwarć.
Zwarcie 3,2 fazowe, oraz zwarcie 2,1 fazy z w ziemią.
Zwarcie zostało ustalona na czas 0.2 Czas symulacji 0.4
Długość linii elektroenergetycznej l= 35km
Oraz przykładowy przebieg dla odległości 10 km.
Obciążenie RLC
3. Model.
Continuous
powergui
t
To Workspace
A
B
C
Three-Phase Source
com
A
B
C
A
B
C
Three-Phase Fault
A
B
C
a
b
c
Three-Phase
Transformer
(Two Windings)
A
B
C
Three-Phase
Series RLC Load3
A
B
C
Three-Phase
Series RLC Load2
A
B
C
Three-Phase
Series RLC Load1
A
B
C
Three-Phase
Series RLC Load
Step
PRAD Iabc
PRAD I1
NAPIECIE Uabc
Vabc
Iabc
A
B
C
a
b
c
Linia 4
Vabc
Iabc
A
B
C
a
b
c
Linia 3
Vabc
Iabc
A
B
C
a
b
c
Linia 2
Vabc
Iabc
A
B
C
a
b
c
Linia 1
Distributed Parameters Line3
Distributed Parameters Line2
Distributed Parameters Line1
Distributed Parameters Line
Clock
abc
Mag
Phase
3-Phase
Sequence Analyzer3
abc
Mag
Phase
3-Phase
Sequence Analyzer2
abc
Mag
Phase
3-Phase
Sequence Analyzer1
abc
Mag
Phase
3-Phase
Sequence Analyzer
I4
5
I3
4
U4
3
I2
2
I04
15
I03
14
I02
13
I01
12
I1
1
U3
1
U2
U1
4.Wykresy.
Zwarcie jedno fazowe z ziemią.
-napięcie
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-5
0
5
x 10
4
Czas [s]
N
a
p
ię
c
ie
[
V
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-5
0
5
x 10
4
Czas [s]
N
a
p
ię
c
ie
[
V
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-5
0
5
x 10
4
Czas [s]
N
a
p
ię
c
ie
[
V
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-5
0
5
x 10
4
Czas [s]
N
a
p
ię
c
ie
[
V
]
Zakłócenia powstające przy zwarciu.
0.12
0.14
0.16
0.18
0.2
0.22
0.24
0.26
0.28
0.3
0
1
2
3
x 10
4
Czas [s]
N
ap
ię
ci
e
[
V
]
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0.2
0.22
0.24
0.26
0.28
0
2
4
x 10
4
Czas [s]
N
ap
ię
ci
e
[
V
]
0.16
0.17
0.18
0.19
0.2
0.21
0.22
0.23
0.24
0.25
0
1
2
x 10
4
Czas [s]
N
ap
ię
ci
e
[
V
]
0.16
0.17
0.18
0.19
0.2
0.21
0.22
0.23
0.24
0.25
0
1
2
x 10
4
Czas [s]
N
ap
ię
ci
e
[
V
]
-prądy
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-200
0
200
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-200
0
200
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-200
0
200
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-200
0
200
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
-składowa zerowa
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
2
4
6
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
0.5
1
1.5
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
0.5
1
1.5
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
0.5
1
1.5
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
Zwarcie dwu fazowe z ziemią.
-napięcia
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0.2
0.22
0.24
0.26
0.28
-2
0
2
x 10
4
Czas [s]
N
a
p
ię
ci
e
[
V
]
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0.2
0.22
0.24
0.26
0.28
-2
0
2
x 10
4
Czas [s]
N
a
p
ię
ci
e
[
V
]
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0.2
0.22
0.24
0.26
0.28
-2
0
2
x 10
4
Czas [s]
N
a
p
ię
ci
e
[
V
]
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0.2
0.22
0.24
0.26
0.28
-2
0
2
x 10
4
Czas [s]
N
a
p
ię
ci
e
[
V
]
-składowa 0,
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
1
2
x 10
-3
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
2
4
6
x 10
-4
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
0.5
1
x 10
-3
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
0.5
1
x 10
-3
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
Zwarcie dla linii o długości 10 km,
zwarcie 3 fazowe
-napiecia
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-5
0
5
x 10
4
Czas [s]
N
a
p
ię
ci
e
[
V
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-5
0
5
x 10
4
Czas [s]
N
a
p
ię
ci
e
[
V
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-5
0
5
x 10
4
Czas [s]
N
a
p
ię
ci
e
[
V
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-5
0
5
x 10
4
Czas [s]
N
a
p
ię
ci
e
[
V
]
-prądy
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-5000
0
5000
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-200
0
200
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-200
0
200
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-200
0
200
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
-składowa zerowa
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
0.5
1
x 10
-3
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
2
4
x 10
-4
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
2
4
x 10
-4
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
2
4
x 10
-4
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
Zwarcie 2-fazowe z ziemią.
-napięcia,
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-5000
0
5000
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-200
0
200
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-200
0
200
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
-200
0
200
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
-składowa zerowa
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
0.5
1
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
0.1
0.2
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
0.1
0.2
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0
0.1
0.2
Czas [s]
P
rą
d
[
A
]
5.Wnioski.
Zwarcia w sieciach elektroenergetycznych są zjawiskami niebezpiecznymi dla urządzeń
elektroenergetycznych. Prądy zwarciowe znacznie odbiegają swoimi parametrami od prądów
znamionowych co może mieć złe skutki dla urządzeń elektrycznych (uszkodzenia).
Bardzo częstymi zwarciami w systemie elektroenergetycznym są zwarcia jedno fazowe trudno
wykrywalne jak możemy zaobserwować na przebiegach napięcia i prądu. W celu wykrycia takiego
zwarcia należy przeanalizować składową zerową.
Analizując przebieg składowej zerowej jesteśmy w stanie określić każde zwarcie występujące w
danym momencie w sieci.
