ELEC-E8419 Sähkönsiirtojärjestelmät 1 Viat ja häiriöt. Kurssi syksyllä 2015 Periodit I-II, 5 opintopistettä Liisa Haarla

Transkriptio

1 LC849 Sähkönsiirtojärjestelmät Vit j häiriöt Kurssi syksyllä 5 Periodit, 5 opintopistettä Liis Hrl

2 Luennon ydinsit Verkkojen mdoitustpoj Symmetriset komponentit Komponenttiverkkojen kytkeytyminen eri vioiss Vikvirtojen lskeminen komponenttiverkkojen vull Täydentävää tieto: viktilstoj Suomest, vlokren resistnssi lovr j Hrl: Sähköverkot : luvut , 5., 5., 6. lovr j Hrl: Sähköverkot : luku 5.

3 Häiriöt j vit Häiriö (disturbnce), vik (fult, filure) Kikki vit eivät iheut häiriöitä, usein kuitenkin verkon vik iheutt häiriön Nordelmääritelmä häiriölle: tlösning, påtvingd eller obefogt utkoppling, eller misslyckd inkoppling som följd v fel i krftsystemet, Outges, forced or unintended disconnection or filed reconnection s result of fults in the power grid ) Määritelmä ville: The inbility of component to perform its required function.,) ) Nordel filure sttistics ) ) C 5(95): nterntionl lectrotechnicl Vocbulry, Dependbility nd qulity of service

4 Rinnkkisvikoj: rilisi vikoj oiko j msulut, joiden iheuttji ovt esimerkiksi slmn iskut, pylvään ktkeminen, virtmuuntjn räjähtäminen, erottimen murtuminen, lumi ti jää, johtimen ktkeminen Srjvikoj: johtimen ktkeminen ilmn msulku, ktkisijn vjnpinen toimint 4

5 Vlokri Vikvirtlskuiss ei in tiedetä vikimpednssin suuruutt. Jos hlutn lske suurin mhdollinen vikvirt, käytetään vikimpednssin rvo noll. Vlokren lämpötil stt oll jop stett Vlokren vstus riippuu sen pituudest 5

6 Vlokren vstus Vlokren vstus on mukn vikpiirin impednssiss Vlokren vstust on mitttu. Wrringtonin kv j Terzijn j Koglinin kvt ntvt hiemn eri tulokset. Yleensä vlokren vstus ei juuri vikut vikvirrn suuruuteen Jos lsketn m viheväli j k virt, sdn Wrringtonin kvll,7 W j uudell kvll (,8,5)W usi kv (Terzij, Koglin, 4) R (8,4...5,5) L Lähde: On the modeling of long rc in still ir nd rc resistnce clcultion. Terzij, V.V.; Koglin, H.J.; Trnsctions on Power Delivery, Volume 9, ssue, July 4 Pge(s): 7 6

7 hmiset vikojen iheuttjin, esimerkkejä Koneurkoitsij oli oikisemss kv vojohdon rkennustyömll tukirkenteen pylvästä. Hän ohjsi mss seisten trktoriins kiinnitetyn nostimen puomin kiinni viereiseen, jännitteiseen kv vojohtoon. Msulkuvirt kulki ohjusvipujen j urkoitsijn kutt mhn. rkoitsij kuoli j lähistöllä ollut pumies si vmmoj. Tilnteess syttyi myös mstoplo Ongintkilpiluun osllistuneen miehen hiilikuituinen 6,8 metrin pituinen onkivp osui kv johtoon iheutten msulun. Msulkuvirt sytytti miehen vtteet tuleen j iheutti hänelle noin 7 % plovmmt. Hän kuoli viisi päivää myöhemmin. Johdon korkeus tphtumpikll oli 7,7 m. 7

8 Vikojen seuruksi Oikosulut iheuttvt suuri virtoj, Msulut iheuttvt suuri virtoj, jos verkko on mdoitettu Msulut voivt iheutt vrjännitteitä Oiko j msuluist seur läheiseen verkkoon jännitekuopp Vit lähellä suuri generttoreit voivt vrnt verkon stbiiliuden, ellei niitä kytketä irti nopesti Verkko käytetään yleensä siten, että se kestää milloin thns yhden komponentin irtomisen vin jälkeen (ennustettv vik) 8

9 SRTOKSKYTYKST 4 KV:n VOMJOHDOLL LKM Keskytysten lkm Johtovikojen lkm Yhteyksien lkm 99/99 /6 kpl Lähde: Fingrid 9 häiriöt/siirtokesk

10 4 kv:n johtojen lukemiset Suomess vuosin 98 joteltun vin keston mukn 9% Pikjälleenkytkentä, PJK 46% ikjälleenkytkentä, JK 5% Käsin kiinni kytkentä ti pysyvä vik

11 4 kv:n johtojen lukemiset Suomess vuosin 98 Msulku johdoll (66) Oikosulku johdoll (48) Suuriresistnssinen msulku johdoll () itoivottu epäselektiivinen lukisu () itoivottu spontni lukisu () Vik sähkösemll (5) Srjvik () Seklinen ()

12 Johtovist iheutuneet 4 kv:n voimjohdon lukisut Suomess vuosin Vikojen lukumäärä 5 4 Msulku Oikosulku Suuriresistnssinen msulku Tm Hel M Huh Tou Kes Hei lo Syy Lok Mr Jou

13 Oikosulku Virtpiiriin syntyy oikosulku, kun virtpiirin johtimet joutuvt keskenään johtvn yhteyteen esimerkiksi vlokren kutt. Oikosuluss virt on suuri j vikkohdn jännite pieni Oikosulku voi oll ti viheinen Tyypillinen viheinen oikosulku on ukkosen iheuttm viheinen moikosulku Voimnsiirtojohtojen j muuntjien impednssit rjoittvt oikosulkuvirt. Siis mitä kuempn johto syöttävältä semlt oikosulku sttuu, sitä pienempi on oikosulkuvirt Oikosulkusuojn voidn käyttää distnssirelettä, differentilirelettä ti ylivirtrelettä

14 Msulku Virtpiiriin syntyy msulku, kun virtpiirin johdin eristysvin ti muun vin kutt joutuu johtvn yhteyteen mn ti mhn johtvss yhteydessä olevn osn knss. Msulust iheutuu vikpikkn j sen ympäristöön hengenvr skeljännitteen j msulkuvirrn vuoksi sekä tuliplonvr msulkuvirrn vikutuksest Msulkuvirrn suuruus j sen vikutukset riippuvt vikresistnssin suuruuden lisäksi siitä onko järjestelmän tähtipisteet mdoitettu suorn, virt rjoittvn kuristimen kutt, vi onko kyseessä mst erotettu järjestelmä. Voimnsiirtojohdot j muuntjt rjoittvt mdoitetun verkon msulkuvirt smoin kuin oikosulkuvirtkin Msulkusuojn käytetään distnssirelettä, nollvirtrelettä j msulun suuntrelettä. Distnssirele hvitsee suurivirtiset msulut, käytännössä noin W:n vikresistnssiin skk. 4

15 Johtimen ktkeminen Mikäli vojohdon johtimen ktkettu johtimen päät putovt mhn, on tpus suojuksen knnlt sm kuin (yksiviheinen) msulku vikresistnssill. Jos ts johtimen pää jää roikkumn joutumtt mn knss kosketuksiin niin suojuksen toimint riippuu verkon rkenteest j kuormituksest kv:n säteisjohdoll ei johtimen ktkettu ole nollvirt kpsitnssien iheuttm pientä nollvirt lukuun ottmtt. 4 kv:n j kv:n kuormitetuill säteisjohdoill sen sijn on nollvirt, kosk niissä on tähtipisteestään mdoitettu muuntj myös säteisjohdon päässä olevll semll. Mdoitetun verkon rengsjohdoill on nollvirt, jonk suuruus riippuu villisen johdon kuormituksest. Smmutetun kv:n verkon nolljännite voi noust niin suureksi, että suojus lukisee. Nolljännitettä esiintyy ktkospikn kuormn puolell myös mdoitetuss kv:n verkoss, kosk yhden viheen puuttuess vihejännitteiden summ ei enää ole noll. Ktkoksen ikn kuormitusvirt on epäsymmetristä, eivätkä kikki kulutuslitteet kestä sitä pitkää ik vurioitumtt. Kosk verkoss ei ole msulku eikä oikosulku niin syöttävän verkon suojus ei in toimi. Tilnne on kuitenkin vrllinen kulutuslitteille, joten suojus on hoidettu kuormn puolell esimerkiksi kolmiviheisell lijännitereleellä. 5

16 Mdoitus Suomen siirtoverkoss Suomen 4 kv:n j kv:n siirtoverkot ovt on tehollisesti mdoitettuj. Tällisell mdoitustvn vlinnll hlutn pienentää msulun ikist terveiden viheiden jännitteennousu j smll iknsd mhdollisimmn nopet suojustoiminnot (suuret msulkuvirrt). Jokisell semll muuntjn tähtipiste on mdoitettu joko suorn ti kuristimen kutt. kv:n siirtoverkko ts on mdoitettu vin tietyistä kohdist joko suorn ti kuristimen kutt. kv:n verkon mdoitustvn vlint perustuu siihen, että msulkuvirt on riittävän suuri, jott distnssirele pystyisi toimimn selektiivisesti msuluiss. Toislt mdoittmll verkon muuntjien tähtipisteistä vin os, voidn msulkuvirt rjoitt, mikä puolestn pienentää msulkuvirrn vikpikkn synnyttämää mdoitusjännitettä. Mdoitusjännitteen pienentäminen msulkuvirt rjoittmll on tloudellisemp j käytännössä helpommin toteutettviss kuin mdoitusresistnssin pienentäminen. Smll pienenee myös msulun iheuttm jännitekuopp. 6

17 Muit mdoitustpoj Mst erotetuss järjestelmässä yksiviheinen msulku ei ikns suurt virt, kosk msulkuvirtpiiri sulkeutuu vin viheiden mkpsitnssien kutt. Järjestelmän etun on se, että msulun sttuess järjestelmää ei ole pkko kytkeä jännitteettömäksi vn käyttöä voidn jtk määrätyin ehdoin. Hälytys msulust vditn tässäkin tpuksess. simerkiksi rektorilitosten msulkusuojus on tehty näin, jos siellä ei ole suurjännitekpeleit. seimmt Suomen kv:n keskijännitejkeluverkoist ovt mst erotettuj. Smmutetuss järjestelmässä msulkuvirt vikpikss pienennetään tähtipisteeseen sennetull smmutuskuristimell, jok kumo mkpsitnssien kutt kulkevn kpsitiivisen msulkuvirrn lähes kokonn. Näin vlokrimsulku sdn usein smmumn itsestään. Tätä mdoitustp käytetään PohjoisSuomen kv:n verkoss sekä joisskin keskijännitejkeluverkoiss j sen käyttö on suojuksen knnlt tloudellist vin säteittäisverkoiss. Selektiivisyyden svuttmiseksi rengsverkoss trvittisiin viestiyhteys johdon kummnkin pään suojusten välille. 7

18 Mst erotettu järjestelmä dut: Pienet msulkuvirrt, vlokrimsulut voivt smmu itsestään, käyttö msuluiss on mhdollist, vrjännitteiden rjoitus on helppo Hitt: Kksoismsulku mhdollinen, jos verkko käytetään msulun ikn, msulun ikn tähtipisteeseen kohdistuu vihejännite j terveiden viheiden j mn väliin pääjännite, ktkeilevt msulut iheuttvt trnsienttiylijännitteitä, nolljännite voi indusoid puhelinjohtoihin häiriöitä, msulkusuojus ylivirtreleillä ei välttämättä onnistu pienten virtojen tki Käytössä joisskin kv:n järjestelmissä Svt s. 6 8

19 Smmutettu järjestelmä dut: Msulkujen vikutukset pieniä, vlokret smmuvt itsestään, ylijänniteriski vähäinen Hitt: Kolmiokytkentäisessä muuntjss trvitn smmutuskuristimen lisäksi mdoitusmuuntj, jott tähtipiste sdn esille, ljoiss verkoiss (useit kuristimi) resonnssivr, smmutuskuristin viritettävä verkkomuutosten mukn, rengsverkon relesuojus on kllis, mkpsitnssiepäsymmetrist voi iheutu tvllist suurempi nolljännite Käytössä PohjoisSuomess kv:n verkoss 9

20 Suorn mdoitettu järjestelmä dut: Terveiden viheiden jännitteen nousu vähäisempi msulun ikn, mdoitustp ei rjoit verkon ljuutt, relesuojus msuluiss yksinkertist (voidn käyttää distnssireleitä), virt on trpeeksi ylivirtreleille, msulkujen vikutukset pieniä, vlokret smmuvt itsestään, ylijänniteriski vähäinen Hitt: vikvirrt suuri > lyhyet lukisujt, ohimenevien vikojen jälkeen trvitn pikjälleenkytkentä jos hlutn nope käytönplutus, vrjännitteiden eliminoiminen on kllist silloin kun mdoitusolosuhteet ovt huonot. Jos kikkien muuntjien tähtipistettä ei ole mdoitettu, on huolehdittv siitä, että verkkoon ei jää häiriötilnteess mdoittmttomi srekkeit Svt s. 6465

21 Ð Ð j j j j j j Symmetriset komponentit: operttori j j osoittimell kertominen: kierto stett eteenpäin osoittimell kertominen: kierto stett tksepäin

22 Myötä vst j nolljärjestelmä C Myötäjärjestelmä Vstjärjestelmä C Nolljärjestelmä C Kikki järjestelmät pyörivät smn suuntn! Vstjärjestelmässä vihejärjestys on erilinen kuin myötäjärjestelmässä

23 Myötä vst j nolljärjestelmä é ë é ë C ù é ùé ù û ë û ë û ù é ùé ù û ë û ë C û () () () (4) (5) Nolljärjestelmä on jok viheess smnsuuntinen Myötä j vstjärjestelmä pyörivät vstpäivään. Myötäjärjestelmässä viheiden järjestys on,, C (R, S T) Vstjärjestelmässä viheiden järjestys on, C, (R, T, S) Nollvirrn syntyminen edellyttää nolljohtimen ti vstvn virttien olemss olo on viheen vihejännite Yhtälöt () ntvt kunkin komponenttiverkon viheen jännitteen. Muut sdn lskettu operttorill sivun 9 mukisesti Vin myötäverkoss on jännitelähde

24 simerkki epäsymmetrisistä jännitteistä j symmetrisistä komponenteist C päsymmetriset jännitteet C,95,8 Myötäkomponentit, pituus,95, viheen kulm,8 stett,6, 8,5 C Vstkomponentit, pituus noin,, viheen kulm 7 7 C Nollkomponentit, Pituus noin,5 4

25 C,6 8 päsymmetriset jännitteet, viheen muodostuminen symmetrisistä komponenteist,5 Cviheen muodostuminen symmetrisistä komponenteist C viheen muodostuminen symmetrisistä komponenteist C C C 5

26 Vikvirrt Vikvirrn suuruus riippuu verkon rkenteest (silmukoitu, säteittäinen), rektnsseist, verkon mdoitustvst j voimlitosten koost, sijinnist j generttoreist Vikvirtoj pitää lske mm. litteiden mitoitust vrten msulun iheuttminen mpotentilien selvittämiseksi Oikosulku j msulkuvirrn rjoittminen on optimointitehtävä. Msulkuvirrn rjoittminen joht terveiden viheiden jännitteen nousuun vin ikn, toislt suuri msulkuvirt iheutt suuri mpotentilej j vrjännitteitä, kosk Suomess on suuri mn ominisvstus. Msulkuvirtojen on oltv niin suuri että suojus toimii luotettvsti. Siis verkon X /X on oltv riittävän suuri, jott msulkuvirrt eivät ksv liin suureksi j trpeeksi pieni, että terveiden viheiden jännitteet eivät ksv liik. 6

27 Vikvirrt Oikosulkuvirtojen ksvess täytyy selliset litteet viht, jotk eivät kestä uusi oikosulkuvirtoj Oikosulkuvirt ksvttvt: uudet generttorit, uudet johdot Oikosulkuvirt voidn rjoitt hnkkimll muuntji, joiss on iso oikosulkurektnssi vähentämällä silmukoitumist jkmll verkko osiin 7

28 Poikittisvit (rinnkkisvit) Seurvss esitellään tvllisimmt rinnkkisvit, komponenttiverkkojen kytkeytyminen j vikvirtojen lskeminen symmetristen komponenttien vull Vikvirt voidn lske sijiskytkennän vull. Sijiskytkennässä (kuv ll) trvittv P lsketn symmetristen komponenttien vull. P muodostuu komponenttiverkkojen impednsseist eri tvoin riippuen vin tyypistä. Poikittisvik (shunt fult) trkoitt oiko ti msulku Viktilnne Sijiskytkentä Vikpikk P P P P Vikpikk P P P 8

29 Symmetrinen viheinen oikosulku C C vikehdot: ) vihejännite on noll jok viheess, ) virtojen summ on noll C C F on vikimpednssi C 9

30 viheinen oikosulku C Û Û () () () ) ( ) ( Û () j j ) ( ) ( Û Û C Û Û Û

31 viheinen oikosulku Komponenttiverkkojen kytkentä: Vst j nollverkko eivät ole mukn: ( ) Siis viktilnteen lskemiseen riittää myötäverkko Viktilnne on symmetrinen

32 viheinen oikosulku: sijiskytkentä F P F F v F Huom. on vikpikn vihejännite ennen vik, F on vikvirt F on vikpikn impednssi F F Sijiskytkentä viheisen oikosulun lskemiseen Jos lsketn fysiklisill rvoill, on muistettv, että on vihejännite. Yllä olevss kuvss vikvirt tulee vin yhdestä suunnst.

33 viheinen oikosulku: vihevirrt j vihejännitteet û ù ë é û ù ë é û ù ë é û ù ë é û ù ë é û ù ë é û ù ë é C û ù ë é û ù ë é û ù ë é û ù ë é Û û ù ë é û ù ë é û ù ë é C C

34 v. oikosulku, vikvirt khdest suunnst jx v L jx v Fg Fm jx g F jx m jx g F jx m g m g m ennen vik vin ikn lindeksit: g: thtigenerttori, m: thtimoottori, L: kuormvirt, F: vikvirt, v: verkko Jännite thtirektnssin tkn lsketn näin: Virt ennen vik, viktiln rektnssi g m F F ( jx jx v m L jx g ) L () () 4

35 5 m F L m F m F m m m m v F L g v F g v F g g v g g j j j j j j j j j j j j X X X X X X X X X X X X d Vin ikn generttorin j moottorin syöttämät lkutiln vikvirrt ovt: lkutiln vikvirt: ) ( ) j( missä, )j j( ) j( j j j g v m m g v TH TH F m g v g v m F L m F L g v F m g F X X X X X X X X X X X X X X X L yhtälön () mukn L yhtälön () mukn

36 Vikvirt Theveninin peritteell jx m m jx g jx v g TH j( X j( X v m X X g v )jx X m g ) F F sein on helpoint lske vikvirt Theveninin peritteell. Vikvirt voidn lske, kun tiedetään vikkohdn jännite ennen vik j verkon impednssi vikkohdss (Theveninin impednssi vikkohdn j referenssitson välillä). Voidn lske lkutiln, muutostiln ti jtkuvn tiln vikvirt. Tässä on lskettu lkutiln vikvirt. 6

37 viheinen oikosulku: vikehdot Vikehdot:, C, C C C F C Vikehtojen vull hetn komponenttiverkkojen kytkentä, siksi ei otet huomioon kuormvirt 7

38 8 viheinen oikosulku ) )( ( ) ( ) ( C Û Û Û Þ C ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( Û Û Û Þ Û Û Û C ) ( ) ( Û Û Û.. Lisätty yksi välivihe j korjttu yhtälöitä, joill johdetn

39 viheinen oikosulku: sijiskytkentä F v F F Sijiskytkentä: myötä j vstverkko ovt rinnkkin, nollverkko ei ole mukn. C 9

40 4 viheinen oikosulku: vihevirrt j jännitteet F C C j j j ) ( ) ( û ù ë é û ù ë é û ù ë é û ù ë é û ù ë é û ù ë é û ù ë é C F F C F F F û ù ë é û ù ë é û ù ë é û ù ë é û ù ë é û ù ë é

41 Msulku Vikehdot:,, C hdoiss ei otet huomioon kuormitusvirtoj, siksi yllä oleviss ehdoiss j Cvihevirrt ovt nolli. Huom! j Cviheiden komponenttiverkkojen virrt viheen msuluss eivät ole nolli. C C Y F Komponenttiverkkojen kytkeytyminen johdetn lskuhrjoituksiss. 4

42 4 Msulku F F v F F v F Msuluss komponenttiverkot ovt srjss >. Huom. Yllä olevss kuvss vikvirt tulee vin yhdestä suunnst. Jos vikvirt tulee khdest suunnst, on sijiskytkentä sm kuin v. johdinktkoksess. 7. lisätty ylle yhtäsuuruusmerkki ennen osmäärää

43 Nollvirrn kulku viheiss j tähtipisteessä viheen msulun ikn C C C C C C Y F F viheen msulun ikn vikvirt on viheen virt, jok on myös komponenttiverkkojen virtojen summ eli. Siis vikvirt on. 4

44 viheinen moikosulku Vikehdot: C, C C Vikehdoiss ei otet huomioon kuormvirt Y F C 44

45 45 C ) ( ) ( Û Û Þ viheinen moikosulku ) ( & Û Þ.. korjttu kolmnnelle riville yhtäsuuruusmerkki (oli Plusmerkki)

46 46 ) ( ) ( ) ( ) ( Û Û û ù ë é û ù ë é Û û ù ë é Û Û Û Û Þ Virrn yhtälöstä nähdään, että vst j nollverkko ovt toistens rinnll viheinen moikosulku

47 viheinen moikosulku ( ) ( ) Virrn yhtälöstä nähdään, että vst j nollverkko ovt toistens rinnll j myötäverkko on srjss tämän rinnnkytkennän knss 47

48 48 viheinen moikosulku, lsketn vihevirt ) j( ) ( ) ( ( ) ( ) ( ) ( û ù ë é û ù ë é û ù ë é

49 viheinen moikosulku: sijiskytkentä F ( ( Y )) ) ( ( ( F Y ( P F F Y F Y ) ) ( F Y ) Huom. Yllä olevss kuvss vikvirt tulee vin yhdestä suunnst. Jos vikvirt tulee khdest suunnst, on sijiskytkentä sm kuin viheisess johdinktkoksess, joss :n knss srjss on F 49

50 5 Lähde: Tekniikn käsikirj, s. 5 verkon myötäimpednssi (joko lku, muutos ti jtkuvuusrvo,, ) verkon vstimpednssi (johdoill j muuntjill ) verkon nollimpednssi Y tähtipisteen mdoitusimpednssi Y Y R Myötäverkon Rviheen smv. (lkuoikosulkuvirt lskettess R, käyttöjännite R ) R (Rviheen) jännitteen nollkomponentti R (Rviheen) virrn nollkomponentti Jännitteiden yhtälöt Virtojen yhtälöt Viktpus R S T T Y R R S T T Y S, R S T T Y,, R S T T Y,, R T R S R R T S R j S T R S R S T R S R R R T S Y R R Y R Y Y R Y T R Y S R ) ( j ) ( j Y Y Y R Y Y R Y T R Y S R ) ( j ) ( j Y Y R T S Y Y R Y R» j 4 j Ð Ð

51 Pitkittäisvit (srjvit) Srjvit trkoittvt johdinktkoksi j muit impednssin muutoksi j viheiset johdinktkokset ovt epäsymmetrisiä vikoj j niitä voidn lske symmetrisillä komponenteill Srjvioiss komponenttiverkkojen impednsseill trkoitetn vikkohdn nvoist näkyviä verkon impednssej eikä vikkohdn j mn välisiä impednssej 5

52 viheinen johdinktkos C C C Vikehdot: CC ' ' C ' C' ' ' ' ( ( ( ' ' ' ' ' ' CC' ) CC' CC' ' ) ' ) ' ' ' ' Þ Komponenttiverkot kytkeytyvät rinnn kuten viheisess moikosuluss 5

53 viheinen johdinktkos: sijiskytkentä myötäverkko vstverkko Kuvst nähdään, että vikpikk voidn viheisell sijiskytkennällä lskettess korvt impednssill P nollverkko P Sijiskytkentä nloginen viheisen moikosulun sijiskytkennän knss. 5

54 C viheinen johdinktkos C C Vikehdot: C ' ' ( ( ( C) C) C) ' Þ ' ' ' Komponenttiverkot kytkeytyvät srjn kuten viheisess msuluss 54

55 viheinen johdinktkos: sijiskytkentä myötäverkko vstverkko Kuvst nähdään, että vikpikk voidn viheisell sijiskytkennällä lskettess korvt impednssill P nollverkko P 55

56 Generttorin komponenttiverkot " X q " X» ( X d mpinpgenerttorille " X X d " X < X d ) Jos thtigenerttori on kytketty tähteen on nollrektnssi äärellinen j se on pienempi kuin lkutiln rektnssi X d. Jos generttori on kytketty kolmioon, on nollrektnssi ääretön eli nollpiiri menee poikki. 56

57 Johtojen komponenttiverkot Suurjännitejohtojen nollverkko sulkeutuu vikpikn, muuntjien mdoitettujen tähtipisteiden j vihejohtiminen nollkpsitnssien kutt Nollimpednssiin vikutt se, onko johdoll ukkosjohtimet. Jos johdoll on ukkosjohtimet, niin koko nollpiirin virt ei kulje mt pitkin, vn os kulkee ukkosjohtimiss kkosjohtimet ovt glvnisesti kiinni pylväissä j pylväät on yleensä mdoitettu 57

58 Muuntjien nollverkot tähtitähtikytkennässä Yy: Tähtitähti kytkentä: nollvirt ei voi kulke, nollverkko on poikki molemmist suunnist eli muuntjn läpi menevä impednssi on ääretön. YNy ti Yyn: Kun vin toinen tähtipiste on mdoitettu, ei nollvirt voi kulke muuntjn läpi. Nollpiiri muuntjn läpi on poikki. Nollpiiri jtkuu muuntjst sille verkon jänniteportlle, missä mdoitettu tähti on. Jos mdoitus on tehty impednssin kutt, tämä impednssi tulee piiriin mukn kolminkertisen. YNyn: Jos molemmt tähtipisteet on mdoitettu, on nollpiiri jtkuv jännitetsost toiseen. Mhdolliset mdoitusimpednssit tulevt piiriin kolminkertisin. 58

59 jx k jx N jx NY jx N jx k jx NY jx k jx k jx N jx N 59

60 Muuntjien nollverkko tähtikolmio j kolmiokolmiokytkennässä YNd ti Dyn: kun tähtipiste on mdoitettu, nollverkon impednssi on ospuilleen yhtä suuri kuin oikosulkuimpednssi, kun muuntj ktsotn mdoitetun tähden puoleisest verkost. mpednssi suuruus riippuu muuntjn rkenteest. Nollpiiri ei jtku muuntjn läpi, vn menee mdoitetun tähden puoleisest piiristä referenssitsoon (mhn). Mhdollinen mdoitusimpednssi on kolminkertinen. Kun tähtipistettä ei ole mdoitettu, on nollpiiri poikki muuntjn kummltkin puolelt. Dd: Nollpiiri on poikki kummltkin puolelt 6

61 jx k jx N jx N jx k jx k jx k 6

62 Verkon puolelt muuntjn tultess vstss mdoittmton tähti () ti kolmio (): piiri poikki. Muuntjn puolell kolmiokäämistä kytkentä referenssimhn (4). (Tätä ei in piirretä, jos muuntj irti muust nollverkost molemmin puolin.) Verkon puolelt muuntjn tultess vstss mdoitettu tähti: verkon j muuntjn välinen piiri kiinni, (). YNyn x () k () Yyn Yd YNd () () x k x k x k () () (4) () () (4) Ydkytkennässä kytkentä kummnkin jännitteen verkost (, j ) muuntjn on poikki: () j (). Joskus piirretään pystysuor kytkentä referenssimhn, joskus ei. Ydkytkennässä lopputulos on sm, piirrettiin kytkentä ti ei. Johdonmukisuuden vuoksi voi oll hyvä piirtää kytkentä referenssimhn, jott tämä ei unohdu YNdkytkennässä, joss sitä trvitn. 6

63 Jos tähtipiste on mdoitettu impednssin kutt, niin mdoitusimpednssi tulee nollpiiriin kolminkertisen. (Tähtipisteen impednssi ole ollenkn mukn myötä j vstverkoss.) YNyn x () x k x () x x YNy () x x k () x Ynd () x x k (4) () x Dd () (4) x k (4) () 6

64 Piirrä lkutiln komponenttiverkot kuvn verkolle G r n M x n P M x n T S m m x n Generttori G: x d x, x,5 r n, Muuntj M: z k z,78 x,5 x n, Johto P: x,67 x,5 Muuntj M: x PS,7 x PT,9 x ST,8 z k z,78 x n, Moottori m: x d x,46 x,6 Moottori m: x d x,49 x, x n, Mörsky j Mörsky tehtävä 7 64

65 käämimuuntj P X S X P X T S X PS X P X S,7 X PT X P X T,9 X ST X S X T,8 X P,4 X S, X T,5 T myötäverkko Korjttu ylle X s rvo, (7..5),78,67,4, G M P,5 T, S,46,49 G m m 65

66 Vstverkko on muuten smnlinen kuin myötäverkko, mutt jännitelähteiden tilll on oikosulku,78,67,4, P,5 T, S,46,49 66

67 Nollverkko: muutetn rektnssien rvoj siltä osin kuin ne ovt erilisi kuin myötäverkoss. Muuntjn kytkentäryhmät D j Y: nollpiiri poikki, D: johdin mhn pisteestä T moottorin m nollpiirin kutt, mdoitettu tähtipiste: nollpiiri sulkeutuu,78 *,,5 *,,4 G,5 P x P x T x S,,5 *, S m T,6 m, *, 67

68 G M P X x,4 X,7 G P m T m Jos vikpikk on P j vik on v. msulku, komponenttiverkot ovt srjss kuvn mukisesti. P S T m m 68

69 Msulkukerroin Msulkukerroin k on terveiden viheiden suurin vihejännite vin ikn jettun vihejännitteellä vikkohdss ennen vik k voidn lske johtorektnssien vull Tehollisesti mdoitetuss verkoss k on lle,4. Tällöin terveiden viheiden jännitteen nousu msulun ikn on korkeintn,4. X X X X k X e 69