Schaltüberspannungen in elektrischen Systemen

Präsentation zum Thema: "Schaltüberspannungen in elektrischen Systemen"—  Präsentation transkript:

1 Schaltüberspannungen in elektrischen Systemen
Prof. Ing. Jan Mühlbacher, CSc. Institut für elektrische und ökologische Energietechnik Fakultät für Elektrotechnik Westböhmische Universität Pilsen Czech Republik

2 Überspannungen in elektrischen Systemen
Äußere Überspannungen - atmospärische - fremde (künstliche) Innere Überspannungen als Folge von Übergangsvorgängen in elektrischen Systemen, hervorgerufen z.B. durch: - Erdschluss - Kurzschluss - Schaltvorgänge (Schalten von Kapazitäten, Induktivitäten) - plötzliche Laständerungen (Lastabwurf) - Resonanzzustände des elektrischen Systems Přednáška pro řízení ke jmenování profesorem v oboru elektroenergetika. Doc. Ing. Jana Mühlbachera, CSc.

3 Charakteristik des Gleichstrom- Lichtbogens

4 Ausschaltprozess eines Wechselstrom- Lichtbogens (vereinfacht)

5 Ausschaltprozess bei einer Störung im PVE Dalešice vereinfachtes dreiphasiges Ersatzschaltbild
Transformátor dreiphasig Dreiwickler 254 MVA 420/13.8 kV YN/d1/d1

6 Spannungen auf der Y- Seite und zwischen Sternpunkt und Erde
Übergangsvorgänge bei einphasigem Erdkurzschluss auf der Y- Seite und nachfolgender Abschaltung Spannungen auf der Y- Seite und zwischen Sternpunkt und Erde Přednáška pro řízení ke jmenování profesorem v oboru elektroenergetika. Doc. Ing. Jana Mühlbachera, CSc.

7 Spannungen auf der D- Seite
D belastet D unbelastet

8 Schaltvorgänge im VE Písek schematische Darstellung
Generátor 6,3 kV, 38,5 A, ausgeprägte Pole

9 Detail der Leiter- Erdspannung auf der 22 kV- Seite des Transformators
Ausschaltvorgänge bei Abschalten im Leerlauf und Entregungszustand ohne Überspannungsableiter Detail der Leiter- Erdspannung auf der 22 kV- Seite des Transformators

10 Leiter- Erdspannungen auf der 22 kV- Seite des Transformators
Ausschaltvorgänge bei zweiphasigem Abschalten im Leerlauf und Entregungszustand mit Überspannungsableiter Leiter- Erdspannungen auf der 22 kV- Seite des Transformators

11 Überspannungen in der dritten Phase bei zweiphasigem Ausschalten im Leerlauf und Entregungszustand mit Überspannungsableiter Leiter- Erdspannung der dritten Phase auf der 22 kV- Seite des Transformators

12 Charakteristik des Überspannungsableiters bezogen auf die 22 kV- Seite

13 Ausschaltvorgänge bei Abschalten im Leerlauf und Entregungszustand mit Überspannungsableiter und RC- Dämpfungsglied

14 Energiebilant des elektrischen Feldes in der ersten Halbwelle des Ausschaltvorgangs

15 Überspannungsschutz der Fa. DEHN & SÖHNE (schematisch)
Grobschutz (Blitz) Feinschutz

16 Prüfspannungsimpuls 1,2/50 s
Spannungsverlauf des Überspannungsschutzes der Fa. DEHN & SÖHNE auf der geschützten Seite Prüfspannungsimpuls 1,2/50 s

17 Ersatzschema einer einpoligen Spule nach WAGNER

18 Anfangs- und Endverteilung der Spulenspannung bei Rechtecksprung

19 Gemessen bei SIEMENS Berlin
Ausschaltvorgang bei Abschalten kleiner induktiver Ströme mit Vakuumschalter In = 800 A, Un = 10 kV Gemessen bei SIEMENS Berlin

20 Basisdaten: Generatorspannung 6,3 kV, Netzspannung 22 kV,
Analyse der Steilheit der Kontaktüberspannungen eines Leistungsschalters im Wärmekraftwerk Tábor Basisdaten: Generatorspannung 6,3 kV, Netzspannung 22 kV, Strangstrom des Generators 1008 A

21 Übersicht über ausgewählte Übergangsvorgänge
Ausschalten im ungestörten Zustand – Spannungsverlauf gegen Erde auf beiden Seiten des Leistungsschalters

22 Übersicht über ausgewählte Übergangsvorgänge
Ausschalten im gestörten Zustand – Spannungsverlauf gegen Erde auf beiden Seiten des Leistungsschalters - Detail

23 Übersicht über ausgewählte Übergangsvorgänge
Ausschalten im gestörten Zustand – Verlauf der Differenzspannung über den Kontakten des Leistungsschalters

24 Übersicht über ausgewählte Übergangsvorgänge
Ausschalten bei Phasenkurzschluss auf der Seite des Transformators – Verlauf der Differenzspannung über den Kontakten des Leistungsschalters

25 Übersicht über ausgewählte Übergangsvorgänge
Ausschalten eines Phasenkurzschlusses auf der Generatorseite (Ständer) - Verlauf der Differenzspannung über den Kontakten des Leistungsschalters

26 Übersicht über ausgewählte Übergangsvorgänge
Ausschalten eines einphasigen Erdkurzschlusses auf der Transformatorseite - Verlauf der Differenzspannung über den Kontakten des Leistungsschalters

27 Übersicht über ausgewählte Übergangsvorgänge
Ausschalten eines einphasigen Erdkurzschlusses auf der Generatorseite (Ständer) - Verlauf der Differenzspannung über den Kontakten des Leistungsschalters