Harmoniczne generowane przez nieliniową rezystancję zwarcia z ziemią w sieciach średnich napięć

W pracy przeprowadzono ocenę zawartości wyższych harmonicznych generowanych w kompensowanych sieciach średnich napięć przez nieliniową rezystancję w miejscu zwarcia. Opisano model sieci, model nieliniowej rezystancji w miejscu zwarcia oraz model układu pomiarowego. Przedstawiono charakterystyki wartości wyższych harmonicznych składowej zerowej napięcia, prądu oraz mocy biernej tych harmonicznych w funkcji parametrów rezystancji w miejscu zwarcia, prądu pojemnościowego sieci i stopnia rozstrojenia kompensacji. Wskazano na celowość wykorzystania mocy biernej wyższych harmonicznych do identyfikacji niestacjonarnych zwarć doziemnych.

In this paper, the content of higher harmonics (numbers 3, 5, 7 and 9) are evaluated in the compensated medium voltage network, which are generated by the non-linear earth fault resistance. The network model, non-linear resistance and model of the measurement system are described. Harmonics estimation was made for 15 kV compensated network based on simplified network model in Matlab/Simulink, which takes into account the zero sequence capacitance and leakage resistance of the network, inductance and resistance of the system and faulted line. The harmonics measurements were made with using of digital signal processing. They were estimated for two extreme cases of short circuits through the non-linear dynamic fault resistance – with participation and without participation of the arc. The characteristics of the higher harmonics of the zero sequence voltages, currents and their reactive power are presented as a function of parameters of the earth fault resistance, capacitive current and compensation detuning ratio. It was pointed also on the desirability to use of the reactive power of higher harmonics, especially the third one, for identification of non-stationary high resistance earth faults.