Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Stabilitetsproblem och dimensioneringsprinciper vid det svenska överföringssystemet, av Lars Norlin
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
dimensionering, finner man, att det är ekonomiskt
att dimensionera överföringen så att gränsbryttiden
vid svåraste ledningsfel på 400 kV blott med några
hundradels sekunder understiger de verkliga
bryt-tiderna, som är 0,08 à 0,10 s. Gränsbryttiden är den
längsta relä- pius brytartid som kan tillåtas med
bibehållen stabilitet.
Det nämnda kravet på dynamisk stabilitet vid
praktiskt taget svåraste ledningsfel är också önskvärt för
att få lämplig marginal till den statiska stabiliteten.
I det överföringssystem, som vi kommer att ha i
början av 1960-talet — med tre 400 kV-ledningar,
vardera seriekompenserad till ca 40 % —
representerar varje 400 kV-ledning ungefär en femtedel av
hela överföringsförmågan. I detta system ligger den
dynamiska stabilitetsgränsen vid det svåraste 400
kV-ledningsfelet, när bryttiden är 0,10 s och
snabbåter-inkoppling med 0,4 s spänningslöst intervall
användes, enligt överslagsberäkning endast ca 15 %
under den statiska stabilitetsgränsen. Vid det
ovannämnda kravet på dynamisk stabilitet torde därför
marginalen till den statiska stabiliteten vara av
lagom storlek. Givetvis är den överslagsmässigt
beräknade statiska stabilitetsgränsen mycket osäker,
men då vi hittills icke har någon tillförlitlig och
användbar metod att beräkna eller mäta denna i ett
komplicerat nät måste den använda
överslagsberäkningen tillämpas.
Dimensioneringsprincipen baseras således på
dynamisk stabilitet vid trefasfel på 400 kV-ledningarna.
Eftersom sådana fel hittills aldrig har inträffat kan
principen förefalla underlig. Den motiveras dock
som nämnts av önskemålet om tillräcklig statisk
stabilitetsmarginal. Funnes en säker metod att beräkna
överföringsförmågan vid lugn drift borde principen
i stället baseras på statisk stabilitet och på dynamisk
stabilitet vid reellt förekommande ledningsfel.
Seriekondensator!!
Bland de stabilitetsbefrämjande åtgärderna intar
seriekondensatorn en dominerande roll. Med
serie-kondensatorn är det möjligt att på ett mycket
ekonomiskt sätt åstadkomma en radikal ökning av
stabiliteten vid långdistansöverföring. Härigenom har
stabilitetsproblemet ändrat karaktär, och eftersom
stabiliteten numera i princip icke utgör någon
begränsning för vad som är möjligt att överföra på
ledningarna, kan därför ledningslasten väljas ur rent
ekonomisk synpunkt. Seriekondensatorns ringa kostnad
ocli stora förmåga att höja överföringsförmågan
medför vidare, att den kan användas såsom ekonomiskt
jämförelseobjekt vid bedömningen av lönsamheten
hos andra stabilitetsbefrämjande åtgärder. Endast
om dessa är billigare än en ökning av
seriekonden-satoreffekten bör de införas i nätet.
Spännings- och reaktiva effektförhållanden
Vid planeringen av storkraftsystemet visar det sig,
såväl tekniskt som ekonomiskt, fullt klart att man
bör dimensionera den reaktiva apparaten på
mottagningssidan så rikligt att man kan klara
överföringen utan nämnvärt spänningsfall även vid de
högsta effekterna. Med anledning härav kommer man
inom de närmaste 3—4 åren att installera mycket
stor shuntkondensatoreffekt samt två stora
synkronkondensatorer i södra och mellersta Sverige.
De reaktiva effektförhållandena på
storkraftsystemet och dessas inverkan på de anslutna
distributionsnäten finns utförligt behandlade i
Vattenkraftföreningens publikation nr 463 (1957:8).
Dynamisk stabilitet och driftsäkerhet
På 200 kV-nätet och i ännu högre grad på 400
kV-nätet är praktiskt taget alla ledningsfel av
övergående natur (åska). Två omständigheter har
medfört, att sådana ledningsfel på storkraftsystemet
numera vanligen icke innebär någon fara för
driftsäkerheten. För det första blir nätet alltmer
hop-maskat och får allt flera parallella
överföringsledningar, varigenom snabbåterinkoppling kan
användas i allt större utsträckning för att eliminera
övergående fel. Den ökade hopmaskningen och 400
kV-nätets ökade andel i överföringen medför också att
200 kV-ledningsfel, t.o.ni. trefasiga, är ofarliga ur
stabilitetssynpunkt. För det andra är ledningsfelen
på 400 kV endast enfasiga, ca 75 %, eller tvåfasiga,
ca 25 %, medan risken för trefasfel är försvinnande
liten. Detta medför att felen på 400
kV-överförings-ledningarna icke är farliga ur stabilitetssynpunkt om
de elimineras genom snabbåterinkoppling. Kraven
på brytarnas snabbhet behöver ej vara alltför stora
utan man bör i stället sträva efter att öka dessas
driftsäkerhet och förmåga att snabbåterinkoppla.
De ur stabilitetssynpunkt farliga felen på
överföringsnätet är därför endast sådana ledningsfel, där
snabbåterinkopplingen misslyckas eller uteblir, samt
sådana fel som drabbar samlingsskenorna.
I tabell 1 visas en sammanställning för åren 1953—
1958 av sådana störningar på 400 och 200
kV-syste-met som medfört avbrott av matningen till någon
del av belastningen. Som synes har endast en
störning direkt orsakats av bristande
överföringsförmåga på nätet. Denna inträffade sommaren 1956 efter
ett tvåfasigt åsknedslag på en av de två 400
kV-ledningarna från Norrland, då nätet trots snabb
brytning och perfekt återinkoppling erhöll så svåra
pendlingar att Sydsverige och Danmark bortkopplades.
Sedan januari 1957 har ingen’ störning på 400 och
200 kV-näten förorsakat belastningsbortkopplingar,
trots att några relativt svåra utlösningar av ledningar
och transformatorer inträffat.
Tabell 1. Antal störningar på 400 och 200 kV-systemen, som orsakat belastningsbortkopplingar åren 1953—1958
Felorsaker:
a åska, återtändning i brytare,
samlings-skenefel
b åska, utebliven snabbåterinkoppling i
brytare
c åska, brytare fördröjd, oselektivitet
d felaktig jordning, samlingsskenefel
e obefogad utlösning av ledning eller
transformator
x fel på 400 kV-system
Är Teknisk otillräcklighet hos nätet Yttre åverkan på ledningen Brytarfel abc "Mänskliga faktorn" d e
1953 1 2 2
1954 1 1
1955 2X
1956 \X 1* 1
1957 1
1958
.78 ELTEKNIK 1959
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
