Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Metoder för att minska risken för sympati-utlösning av Vattenfalls transformatorstationer
University West, Department of Engineering Science, Division of Computer, Electrical and Surveying Engineering.
University West, Department of Engineering Science, Division of Computer, Electrical and Surveying Engineering.
2016 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Methods to reduce the risk of sympathetic disconnection in Vattenfall’s transformer stations (English)
Abstract [sv]

Examensarbetet har utförts på uppdrag av Vattenfall Eldistribution AB. På driftcentralen i Trollhättan styr Vattenfall sitt svenska elnät. Vid spänningssättningen av en transformator parallellt med en som är i drift, fås ibland problem med att stationen löser ut. Fenomenet kallas internt för "sympati-utlösning". Problemet uppstår till viss del slumpmässigt och inträffar relativt sällsynt, på Vattenfall handlar det om ett några enstaka fall om året som direkt kan kopplas till fenomenet. Det gör att det finns ett begränsat antal gamla fall att utgå från och därför baseras stora delar av projektet på intervjuer samt ett väldokumenterat fall i en av Vattenfalls stationer. Utifrån den rapporten har en modell av stationen skapats i PSCAD EMTDC och modifierats för att skapa en situation där fenomenet alltid uppstår.

Målet med projektet har varit att hitta förslag på åtgärder och för att sedan testa dessa i PSCAD för att se om de förbättrar situationen. De lösningar som har testats är att ändra inkopplingsögonblicket, justera lindningskopplarens läge, alternativ spänningssättning från transformatorns sekundärsida, transformatorernas kopplingsart samt betydelsen av ett svagare nät. Även teoretisk undersökning av huruvida inkopplingsmotstånd, synkroniseringsdon och snedställda brytare påverkar problemet har utförts.

Rapporten visar att inkopplingsögonblicket har stor betydelse. Vid en inkoppling i rätt ögonblick med hjälp av synkroniseringsdon kan inkopplingen ske helt utan inverkan på nätet eller granntransformatorn. Snedställda brytare har visat sig genom resonemang vara sämre än synkroniseringsdon. Simuleringar och tidigare litteratur har visat att chanserna för en lyckad inkoppling kan förbättras genom att ställa lindningskopplaren i det ändläge som ger högst omsättning. Vad gäller transformatorernas kopplingsart så visade sig Y-d vara bättre än Y-y, som är standard på Vattenfall. Det är även standard att koppla in transformatorer från primärsidan. Simuleringar har däremot visat att en inkoppling från sekundärsidan skulle innebära flera fördelar. Slutligen innebär ett svagare nät en ökad risk för att fenomenet ska inträffa.

Det skydd som har visat sig vara mest benäget att lösa ut är jordströmsskyddet i den matande ledningen. Beroende på hur läget ser ut i en specifik station kan det vara bra att se över inställningarna i jordströmsskyddets fjärde steg och eventuellt förlänga tidsfördröjningen.

Abstract [en]

This Bachelor's Thesis has been produced in cooperation with Vattenfall Eldistribution AB. In the center of operations in Trollhättan, they manage their electric grid in Sweden. During the energizing process of a transformer in parallel with another one in use, the station sometimes becomes disconnected. This phenomenon is called "sympathetic disconnection". It occurs in some way randomly and is fairly uncommon. At Vattenfall it occurs a couple of times every year. This means that there are few cases to study and therefore most of the project is based upon interviews and one well-documented case. Based on that case, a computer model was created in PSCAD EMTDC and modified to create a situation where the phenomenon always occurs.

The goal for this project was to find some strategies and test those in PSCAD to see if they would make the situation better. The different types of strategies tested are to change the point of circuit-breaker operation, the tap changer, an alternative energizing from the secondary side, different winding connections and the significance of a strong network. A theoretical analysis of the importance of an inrush limiting resistor and synchronized switching was also made.

The results show that the time of the circuit-breaker operation is of great importance. With support of synchronized switching an energizing can be done completely without affecting the feeding grid, nor the parallel transformer. Individual breakers seems to be worse than just sensing the voltage zero crossing and operating all the breakers simultaneously. The simulations have shown that some measures can improve the chances of a successful energizing. The tap-changer should be set in the position with the largest ratio. A wye-delta connected transformer is better than a wye-wye connected, which is the standard at Vattenfall. It is also standard to energize transformers from the primary side. Simulations have shown that an energizing from the secondary side would result in several benefits. At last, a strong network is preferred.

The earth-fault protection relay in the feeding line is most prone to cause a disconnection. Therefore, depending on the situation, a change in the time setting in the relay's fourth step should be considered.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 29 p.
Keyword [sv]
Elnät, Sverige, driftcentral
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hv:diva-9899Local ID: EXM505OAI: oai:DiVA.org:hv-9899DiVA: diva2:968962
Subject / course
Electrotechnology
Educational program
Elkraft
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-09-14 Created: 2016-09-13 Last updated: 2016-09-14Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1837 kB)5 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1837 kBChecksum SHA-512
91094e278a263128b180c2963364ab7012e47520b1881f2f299e115eca010e695b0b232ecf9f33f87087670ab0196e9b7de674e03d964502de102ff9a3c60c21
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Division of Computer, Electrical and Surveying Engineering
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 5 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 32 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link