Naslov
Prenaponska zaštita ekrana visokonaponskih podzemnih kabela
(Overvoltage protection of screens in high voltage underground cables)

Autori
Benc, Bruno

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva / Zavod za visoki napon i energetiku

Mjesto
Zagreb

Datum
13.07

Godina
2022

Stranica
96

Mentor
Filipović-Grčić, Božidar

Ključne riječi
visokonaponski kabel ; metalni ekran kabela ; prenaponi na ekranu kabela ; odvodnik prenapona za ekran kabela ; EMTP simulacija ; metode uzemljenja kabelskih ekrana
(HV cable ; cable screen ; cable screen overvoltage ; cable screen voltage limiter (SVL) ; EMTP simulation ; cable screen earthing schemes)

Sažetak
Zbog protjecanja struje kroz vodič kabela i pri tome stvorenog promjenjivog magnetskog polja, na metalnom ekranu kabela dolazi do induciranja napona. U slučaju nepovoljnih uvjeta pogona ili kvarova kada faznim vodičima teku visoke struje (npr. struja kratkog spoja), inducirani naponi mogu narasti na visoke vrijednosti. Kako bi se opasni inducirani naponi i zagrijavanje ekrana uslijed induciranih struja držali pod kontrolom, u praksi se koriste različiti načini uzemljenja kabelskih ekrana: npr. obostrano uzemljenje, jednostrano uzemljenje, itd. Osim induciranih napona koji se mogu pojaviti uslijed kratkog spoja, na kabelskim ekranima dodatno se mogu pojaviti i prenaponi uzrokovani sklopnim operacijama ili atmosferskim pražnjenjima. Izolaciju kabelskog plašta potrebno je štititi od navedenih prenapona kako bi se izbjegli kvarovi u izolacijskom sustavu kabela. U okviru diplomskog rada: obrađena je dostupna literatura koja obrađuje problematiku načina uzemljenja i dimenzioniranja prenaponske zaštite ekrana ; izrađen je model visokonaponskog kabela u programu EMTP koji omogućava proračun induciranog napona na ekranu uslijed kratkog spoja i prenapona uslijed sklopnih operacija ili atmosferskih pražnjenja ; napravljena je analiza utjecajnih parametara modela na iznos induciranog napona na ekranu ; analizirano je štićenje kabelskog plašta odvodnicima prenapona u slučaju jednostranog uzemljenja ; prikazan je osvrt na rezultate proračuna i usporedba sa rezultatima koji se dobiju jednostavnijim analitičkim pristupom. Current flow through the cable conductor produces the variable magnetic field which causes voltage induction on the metal screen of the cable. In the event of unfavorable operating conditions or faults when high currents (e.g., short-circuit current) flow through the phase conductors, the induced voltages can rise to high values. To control hazardous induced voltages and screen heating due to induced currents, various methods of grounding cable screens are used in practice: e.g., double-sided grounding, single-sided grounding, etc. In addition to induced voltages that may occur due to short circuits, overvoltages caused by switching operations or lightning discharges may appear at cable screen. The insulation of the cable screen must be protected from these overvoltages to avoid failures in the cable insulation system. Within this thesis it is necessary to: study the available literature that deals with the issue of grounding and dimensioning overvoltage protection of the screen ; create a model of high-voltage cable in the EMTP program that allows the calculation of the induced voltage on the screen due to short circuit and overvoltages due to switching operations or lightning discharges ; make an analysis of the influential parameters of the model on the amount of induced voltage on the screen ; analyze the protection of the cable sheath with surge arresters in case of single-sided grounding ; give an overview of the results of the calculation and compare them with the results obtained by a simpler analytical approach.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika

POVEZANOST RADA