Symmetristen komponenttien mallinnus

Abstract

Tässä insinöörityössä suunniteltiin Helsingin ammattikorkeakoululle jakeluverkoissa tapahtuvien oikosulkujen symmetristen komponenttien laskutavan havainnollistamiseen sopiva sijaiskytkentä. Sijaiskytkennässä tärkeitä huomioitavia asioita olivat mm. jännitetaso, havainnollistavien muuntajien oikosulkukestoisuus, jatkokäyttö laboratoriotyönä ja yleinen havainnollistavuus. Työssä on aluksi perehdytty symmetristen komponenttien ja jakeluverkoissa tapahtuvien oikosulkujen teoriaan. Tämän jälkeen mitoitettiin tarvittavan kytkennän komponenttien jännite- ja virtakestoisuudet mahdolliset lisäkäytöt huomioiden. Näiden rajoitusten mukaan perusteella työtä ruvettiin toteuttamaan. Työssä tilattiin sähkön 40 V:n pääjännitetasolle alentava muuntaja syöttämään oikosulun kestävää muuntajaa, jolla simuloitiin jakeluverkon yleisimpiä vikatyyppejä. Jälkimmäiselle muuntajalle mitoitettiin ja hankittiin sisäistä impedanssia vastaava induktanssi. Tämän avulla rakennettiin kokonaisuus, jonka avulla voidaan simuloida kaikkia tapahtuvia oikosulkuja vastaavat sijaiskytkennät. Työhön jätettiin kehittämisvaraa ja muita laboratoriotyön rakentamismahdollisuuksia tulevien insinööritöiden tekijöille.

This final year project was done for Helsinki School of Polytechnic to design and engineer a switching for demonstration of short circuits in distribution networks and their counterparts in the calculation method of symmetrical components. The project is started by presenting the theory of method of symmetrical components and short circuits happening in electrical distribution networks. After this the current and voltage durabilities of the components necessary to the switching are calculated, keeping attention for possible future expansion and other uses in laboratory. The switching was begun to engineer within these limits. In the project there was ordered a transformer reducing the mains voltage to level of 40 V to power a short circuit resistant transformer, which is used to simulate most common types of short circuits happening in distribution networks. For the latter transformer an inductance corresponding the internal impedance of the transformer was calculated and acquired. With these components is possible to simulate all the short circuits and their corresponding couplings with the method of symmetrical components. Room for development and other possibilities for other final year projects were left on the switching.