Modelowanie zjawisk wywołujących asymetrię napięć doziemnych w sieciach SN

W analizie zjawisk ziemnozwarciowych często pomija się impedancje wzdłużne poszczególnych jej elementów i uwzględnia się wyłącznie pojemności i konduktywności poszczególnych faz względem ziemi. Takie postępowanie jest szczególnie uzasadnione dla sieci skompensowanych i zwarć, którym towarzyszy znaczna rezystancja w miejscu zakłócenia (tzw. zwarcia wysokooporowe). Ważne jest jednak uwzględnianie w takich przypadkach możliwości wystąpienia różnicy napięć pomiędzy punktem neutralnym sieci a ziemią. Napięcie to jest skutkiem występowania naturalnej asymetrii admitancji doziemnych sieci lub asymetrii w napięciach zasilających. Poziom takiej asymetrii napięciowej ma znaczący wpływa na skuteczność działania zabezpieczeń ziemnozwarciowych oraz ogranicza możliwości dokładnego strojenia dławików w procesie kompensacji ziemnozwarciowej. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu różnych zjawisk na poziom asymetrii napięć doziemnych sieci. Badania prowadzono na modelu sieci SN wykonanym w środowisku PSCAD i uwzględniano w nich oddziaływania doziemnej asymetrii pojemnościowej i konduktancyjnej sieci oraz stopień nierównomiernego obciążania poszczególnych linii.

Resonant earthed neutral system MV networks are prone to occurrence of differences in potential between the neutral point and the ground. It is caused by persistent asymmetry either in phase admittance, or in power voltage. The magnitude of such differences in voltage has implications on flawless operation of the earth fault protection systems, and further hinders accurate tuning of Petersen coils. In this paper we discuss how those different phenomena affect the magnitude of neutral point voltage. Following analytical description of the problem, we focus on the results of simulations on a model network carried out with PSCAD software. Our investigations take into account the relations between asymmetries in phase capacitance and conductance of the network, as well as asymmetric load of the powered lines.