PŘIZEMŇOVÁNÍ POSTIŽENÉ FÁZE PŘI

Transkript

1 ČEZ Distribuce, E.ON Distribuce, PREdistribuce Odsouhlasení normy Podniková norma energetiky pro rozvod elektrické energie PŘIZEMŇOVÁNÍ POSTIŽENÉ FÁZE PŘI JEDNOPÓLOVÝCH PORUCHÁCH Návrh podnikové normy energetiky pro rozvod elektrické energie odsouhlasily tyto organizace: ČEZ Distribuce, a. s.; E.ON Distribuce, a. s.; PREdistribuce, a. s. PNE vydání Obsah strana 1 Všeobecně Předmět normy Rozsah platnosti Normativní odkazy Vypracování normy Termíny a definice Použité symboly a zkratky 3 2 Účel Popis metody Přínos metody PPF 5 3 Způsob přizemnění postižené fáze Redukce poruchového proudu Redukce harmonických složek poruchového proudu Eliminace přenosu části zatížení přes místo poruchy Eliminace přepětí v nepostižených fázích Redukce proudu dvojitého zemního spojení Doporučení pro volbu způsobu přizemnění Způsob využití metody přizemnění postižené fáze Primární funkce systému PPF Sekundární funkce systému PPF 7 4 Základní výstroj a požadavky na systém PPF Požadavky na přístrojové vybavení a výkonové prvky systému PPF Požadavky na řízení, měření a chránění systému PPF Automatika PPF Ovládání PPF Signalizace Chránění výkonových prvků systému PPF 11 5 Zkoušky při uvádění do provozu Sekundární zkoušky automatiky PPF Výchozí ověření celého systému PPF 11 6 Provozní podmínky systému PPF Provoz systému PPF v soustavě s vysokými kapacitními proudy Provoz systému PPF během prací na zemnící soustavě Provoz systému PPF během práce pod napětím Provoz systému PPF s ohledem na úrovně skutečných či očekávaných hodnot odporů zemnících soustav Maximální zbytkový proud zemního spojení během PPF Maximální zkratový proud během dvojitého zemního spojení při PPF 13 Příloha 1 14 Příloha 2 14 Příloha 3 17 Příloha 4 18 PNE , ed.1 Účinnost od

2 PNE , ed.1 1 Všeobecně 1.1 Předmět normy Předmětem normy je definování provozních podmínek, technických požadavků a kritérií umožňujících využít metodu přizemnění postižené fáze během krátkodobých nebo trvalých zemních spojení v distribučních soustavách ke zvýšení jejich bezpečnosti provozu. 1.2 Rozsah platnosti Tato podniková norma energetiky platí pro zařízení sloužící k přizemnění postižené fáze během krátkodobých nebo trvalých zemních spojení v distribučních soustavách. Tato norma tedy doplňuje stávající platné normy s ohledem na zajištění bezpečnosti distribučních soustav při využití metody přizemnění postižené fáze. 1.3 Normativní odkazy ČSN ČSN EN ČSN EN ČSN EN ČSN EN Elektrotechnické předpisy. Kompenzace kapacitních zemních proudů v sítích vysokého napětí Uzemňování elektrických instalací AC nad 1 kv Elektrické instalace nad AC 1 kv - Část 1: Všeobecná pravidla Obsluha a práce na elektrických zařízeních - Část 1: Obecné požadavky Elektrické instalace nízkého napětí - Část 4-41: Ochranná opatření pro zajištění bezpečnosti - Ochrana před úrazem elektrickým proudem ČSN EN Elektrické instalace nízkého napětí - Část 4-442: Bezpečnost - Ochrana instalací nízkého napětí proti dočasným přepětím v důsledku zemních poruch v soustavách vysokého napětí ČSN EN ČSN EN PNE Zkratové proudy v trojfázových střídavých soustavách - Část 3: Proudy během dvou nesoumístných současných jednofázových zkratů a příspěvky zkratových proudů tekoucích zemí Koordinace izolace Část 1: Definice, principy a pravidla Ochrana před úrazem elektrickým proudem v distribučních soustavách a přenosové soustavě PNE Příklady výpočtů uzemňovacích soustav v distribuční a přenosové soustavě dodavatele elektřiny PNE PNE PNE Vypracování normy Zpracovatel: ČSRES: Obsluha a práce na elektrických zařízeních pro výrobu, přenos a distribuci elektrické energie Elektrické stanice - Navrhování a stavba elektrických stanic nad 1 kv AC pro DS a PS Elektrická venkovní vedení s napětím nad 1kV AC do 45 kv včetně Ing. David Topolánek, Ph.D., doc. Ing. Jaroslava Orságová, Ph.D. doc. Ing. Petr Toman, Ph.D. - VUT v Brně Mgr. Hana Politzerová, DiS, správce ČSRES Mgr. Michal Bláha, MBA, předseda TNK ČSRES 2

3 PNE Termíny a definice Pro účely této normy platí názvy a definice uvedené v ČSN , ČSN EN 50522, ČSN EN ed.2 a ČSN EN ed.2. Pro sjednocení pojmů mezi touto normou a zavedenými ČSN a EN jsou některé užívané názvy a definice upraveny. přizemnění postižené fáze (PPF) (faulted phase earthing (FPE)) - je dodatečné spojení fáze postižené zemním spojením se zemnící soustavou napájecí nebo podružné stanice za účelem vytvoření paralelní cesty poruchovému proudu systém PPF (FPE system) je souhrn všech zařízení instalovaných v napájecí nebo podružné stanici nutných pro přizemnění fáze postižené zemním spojením, tj. pro její spojení s uzemňovací soustavou stanice automatika PPF (FPE control unit) je zařízení, které řídí připojování fáze postižené zemním spojením k uzemňovací soustavě stanice omezovací impedance PPF (FPE limiting impedance) výkonová impedance připojovaná mezi přizemňovanou fázi a uzemňovací soustavu napájecí nebo podružné stanice impedance poruchové smyčky (fault loop impedance) - je celková impedance cesty, kterou se uzavírá poruchový proud zemního spojení; tato impedance je dána impedancí vedení do místa poruchy, přechodovým odporem poruchy a impedancí uzemnění v místě poruchy impedance paralelní cesty PPF (FPE shunt impedance) - je součet impedancí, které tvoří propojení mezi postiženou fází a uzemňovací soustavou napájecí nebo podružné stanice a impedance této uzemňovací soustavy proud přizemněním I PPF (shunt current) - proud procházející přes místo přizemnění postižené fáze zemní spojení (ZS) (earth fault, ground fault) - je porucha způsobená spojením vodiče jedné fáze se zemí nebo snížením jeho izolačního odporu vůči zemi pod stanovenou hodnotu v soustavách nepřímo uzemněných přes vysokou hodnotu impedance nebo izolovaných. Vlivem této poruchy vzniká zpravidla napětí mezi uzlem sítě a zemí vyšší než 33 % fázového provozního napětí. Podle druhu poruchy a velikosti přechodového odporu v místě zemního spojení se dle ČSN rozlišuje: - kovové zemní spojení, kdy přechodový odpor v místě zemního spojení je prakticky nulový (do několika ohmů), - obloukové zemní spojení, kdy přechodový odpor v místě zemního spojení je tvořen převážně odporem oblouku (řádově desítky až sta ohmů), - odporové zemní spojení, kdy přechodový odpor v místě zemního spojení dosahuje řádů set až tisíců ohmů. Podle doby trvání zemního spojení se rozlišuje: - velmi krátké (mžikové) zemní spojení s dobou trvání do 5 s, - krátkodobé zemní spojení s dobou trvání od 5 s do 10 min, - trvalé zemní spojení s dobou trvání nad 10 min, - přerušované zemní spojení velmi krátké (mžikové) nebo krátkodobé zemní spojení v rychlém sledu po sobě se opakující. Vzniká například za větru stykem pohybující se živé části s uzemněnou částí. dvojité zemní spojení (double earth fault) - dvě zemní spojení vzniklá na dvou různých místech jedné uzlové oblasti v rozdílných fázích. Dle terminologie ČSN EN dva nesoumístné současné jednofázové zkraty. 1.6 Použité symboly a zkratky C 0 kapacita fázového vodiče proti zemi (F) c napěťový součinitel (-) G 0 vodivost fázového vodiče proti zemi (S) 3

4 PNE , ed.1 I c I L I PPF I Res I Res PPF I w R E R E PPF R zs R p U n U 0 U E ( 1) d celkový kapacitní proud sítě (A) proud zhášecí tlumivkou (A) proud přizemněním (A) zbytkový proud zemního spojení (A) zbytkový proud zemního spojení s přizemněním postižené fáze v napájecí transformovně (A) celkový svodový proud sítě (A) rezistance poruchou postižené zemnící soustavy ( ) celková rezistance zemnící soustavy napájecí stanice, kde je instalováno zařízení PPF ( ) rezistance (odpor) zemního spojení ( ) rezistance pomocného odporníku ( ) jmenovité napětí soustavy (V) netočivá složka napětí soustavy (V) nárůst potenciálu zemniče (EPR) (V) Z sousledná zkratová impedance do místa instalace systému PPF ( ) ( 1) f Z sousledná impedance vedení mezi místem instalace systému PPF a místem druhého zemního spojení ( ) ( 0) f Z netočivá impedance vedení mezi místem instalace systému PPF a místem druhého zemního spojení ( ) Z L impedance vedení do místa zemního spojení ( ) Z PPF omezovací impedance PPF ( ) PPF ZS ZT 2 Účel přizemnění postižené fáze zemní spojení zhášecí tlumivka Účelem této normy je definovat podmínky pro využití metody přizemnění fáze postižené zemním spojením a stanovit technický rámec, který by umožnil bezpečné a spolehlivé užití této metody při respektování všech platných norem. Přizemněním postižené fáze lze snížit riziko úrazu elektrickým proudem vzniklé v důsledku výskytu nebezpečných dotykových či krokových napětí zemničů s vysokým zemním odporem, které se nacházejí v blízkosti poruchy (zemního spojení). 2.1 Popis metody Princip metody PPF je patrný z obrázku 1, kde je zobrazeno zjednodušené schéma kompenzované sítě se zemním spojením, která je v napájecí stanici vybavena třemi jednopólovými vypínači (3), s jejichž pomocí lze kteroukoliv fázi spojit se zemnící soustavou přes omezující impedanci Z PPF. V případě zemního spojení (1) v síti je sepnutím a) pólu vypínače (3) vytvořena paralelní cesta poruchovému proudu, který se přerozdělí mezi místo poruchy (I Res PPF ) a místo přizemnění postižené fáze (I PPF ) - viz Obrázek 1. Dojde tak k redukci proudu místem zemního spojení a ke snížení dotykového a krokového napětí v místě poruchy. Podstatná část poruchového proudu se po přizemnění postižené fáze uzavře přes uzemňovací soustavu stanice a paralelní impedanci PPF (I PPF >> I Res PPF ) zejména v případech odporových zemních spojení, kdy R ZS 100 Ω. 4

5 PNE Přínos metody PPF Obrázek 1 Princip metody přizemnění postižené fáze Přizemněním postižené fáze (PPF) v napájecí či podružné stanici lze dosáhnout snížení úrovně poruchového proudu v místě poruchy bez nutnosti přerušení dodávky elektrické energie. Z pohledu bezpečnosti provozu distribuční sítě se pozitivní vliv PPF projeví zejména v případech, kde je vlivem velké hodnoty rezistivity půdy značně problematické dodržení stanovených limitů odporů zemnících soustav (lomy, doly apod.) uvedených v ČSN a PNE Ke snížení rizika úrazu dotykovým či krokovým napětím přispěje využití metody PPF i v případech dočasného provozu soustavy s hodnotou kapacitního proudu překračujícího dovolené meze uvedené v ČSN Přizemněním postižené fáze lze zamezit vážnému poškození poruchou zasažených prvků distribuční soustavy (hlav stožárů, armatur, průchodek apod.), u kterých dochází ke snížení jejich mechanické či izolační pevnosti vlivem tepelných účinků procházejícího poruchového proudu. 3 Způsob přizemnění postižené fáze Podle hodnoty omezující impedance rozlišujeme tři způsoby provedení PPF: 1) přímé přizemnění postižené fáze k zemnící soustavě, kde Z PPF 0 Ω (PPF 1), 2) přizemnění přes výkonový odporník do hodnoty rezistance R PPF 16 Ω (PPF 2), 3) přizemnění přes reaktor do hodnoty reaktance X PPF 16 Ω (PPF 3). Volba vhodného způsobu PPF závisí na charakteristice předmětné distribuční soustavy určené pro instalaci systému PPF, proto je nutné zohlednit kritéria, která jsou uvedena v kapitolách 3.1 až

6 PNE , ed Redukce poruchového proudu Účinnost omezení poruchového proudu systémem PPF je dána poměrem impedance poruchové smyčky k impedanci paralelní cesty PPF. Maximální redukce proudu zemního spojení se tedy dosahuje zpravidla přímým přizemněním postižené fáze (PPF 1). 3.2 Redukce harmonických složek poruchového proudu Díky moderním automatikám zhášecích tlumivek je základní harmonická složka kapacitního proudu zemního spojení téměř vykompenzována. Zbytkový proud zemního spojení však může obsahovat nezanedbatelné množství nekompenzovaných harmonických složek zejména 3., 5. a 7. harmonické. Tyto lze s využitím PPF omezit viz Tab. P4.2 (Příloha 4), kde jsou uvedeny úrovně vybraných harmonických složek před a po aplikaci PPF ve vybraných městských a příměstských kompenzovaných soustavách. Maximální redukce harmonických složek poruchového proudu se dosahuje přímým přizemněním postižené fáze (PPF 1). 3.3 Eliminace přenosu části zatížení přes místo poruchy Přizemněním postižené fáze v napájecí transformovně se v některých případech může přenášet část zatížení postiženého vývodu do místa poruchy, což naopak vede ke zvýšení poruchového proudu a tudíž i k možnosti zvýšení dotykových a krokových napětí v postižené oblasti. K tomuto jevu může dojít pouze v případě přizemnění kovového zemního spojení (u venkovních soustav je pravděpodobnost výskytu malá), které vznikne v blízkosti významně zatížené oblasti (distribuční trafostanice). Podobná místa v síti jsou však charakteristická nízkým odporem systému uzemnění, které snižují případný výskyt nebezpečných dotykových či krokových napětí. Pro eliminaci tohoto negativního jevu je vhodnější využít přizemnění postižené fáze přes omezující impedanci (PPF 2 či PPF 3). 3.4 Eliminace přepětí v nepostižených fázích Po přizemnění postižené fáze v napájecí transformovně nebo podružné stanici dochází vždy ke zvýšení napětí nepostižených fází (dočasné přepětí o hodnotě sdruženého provozního napětí) a to bez ohledu na odpor poruchy vzniklého zemního spojení. Během přizemnění přes reaktor (PPF 3) dochází navíc k přechodnému elektromagnetickému ději, který může dále způsobit i přechodné spínací přepětí překračující hodnotu sdruženého provozního napětí soustavy. Minimální úroveň spínacích přepětí lze spolehlivě zajistit jen v případě přizemnění postižené fáze přes odpor (PPF 2). 3.5 Redukce proudu dvojitého zemního spojení S ohledem na nebezpečí úrazu elektrickým proudem během PPF je největším rizikem vznik dvojitého zemního spojení. Vysoká úroveň zemního zkratového proudu způsobí navýšení potenciálu zemnící soustavy nejen v napájecí stanici a jejím okolí, ale i v místě druhého zemního spojení. Pro redukci proudu druhého zemního spojení je vhodnější zvolit řešení s vyšší hodnotou omezující impedance 1 (PPF 2 či PPF 3). 3.6 Doporučení pro volbu způsobu přizemnění S ohledem na výše zmíněná kritéria 3.1 až 3.5 je doporučeno - volit mezi přímým přizemněním (PPF 1) a přizemněním postižené fáze přes výkonový odporník (PPF 2) s hodnotou 10 Ω, případně s jinou hodnotou rezistance optimalizovanou s ohledem na místně provozní podmínky (max. 12 Ω pro 22 kv a max. 16 Ω pro 35 kv), 1 Při použití omezující impedance s maximální hodnotou 12 Ω (soustava 22 kv) a 16 Ω (soustava 35 kv) lze dosáhnout omezení zkratového proudu dvojitého zemního spojení do maximální úrovně cca 1,5 ka. Vyšší hodnoty omezující impedance nejsou z hlediska potřeby redukce proudu zemního spojení systémem PPF doporučeny. 6

7 PNE v případech starých smíšených či venkovních distribučních soustav vyznačujících se nízkou izolační pevností (tj. soustav s častým výskytem dvojitých zemních spojení) je doporučeno volit PPF přes impedanci (typ PPF 2 nebo PPF 3), - v ostatních případech je výhodné využití přímého přizemnění (PPF 1) pro maximalizaci efektu redukce poruchového proudu; výjimkou mohou být pouze silně zatížené soustavy, kde hrozí efekt přetoku části zatížení přes zemnící soustavu během kovových ZS, - v městských či příměstských kompenzovaných soustavách volit způsob přizemnění s ohledem na poměr impedancí paralelní cesty PPF a poruchové smyčky v oblasti frekvencí 3., 5. a 7. harmonické, neboť jejich úroveň může být významná (viz Obr. P1.1 a Obr. P1.2 v Příloha 1). 3.7 Způsob využití metody přizemnění postižené fáze Primární funkce systému PPF Primární funkcí systému PPF je v co nejkratším čase přizemnit fázi postiženou zemním spojením a tím umožnit redukci proudu procházejícího místem zemního spojení. Přizemnění postižené fáze v tomto případě následuje vždy po lokalizaci postiženého vývodu (obvykle zahrnuje připnutí pomocného odporníku). Příklad časování funkce PPF v kompenzované síti, kde se k lokalizaci postiženého vývodu využívá připojení pomocného odporníku, je zobrazen na obrázku 2. Pro zajištění bezpečnosti osob nacházejících se v okolí místa zemního spojení je žádoucí minimalizovat čas mezi vznikem ZS a přizemněním postižené fáze, přičemž nesmí být nijak ovlivněna správná lokalizace poruchy zemními ochranami. Obrázek 2 Příklad časování PPF podle schématu na obrázku Sekundární funkce systému PPF Sekundární funkcí systému PPF je záměrné vytvoření umělého zemního spojení v místě instalace systému PPF spojením kterékoli fáze kteréhokoliv přípojnicového systému s uzemňovací soustavou. Účelem sekundární funkce může být preventivní zkouška izolační pevnosti celé sítě podle ČSN Tuto zkoušku je doporučeno provést před uvedením systému PPF do provozu pro eliminaci četnosti následných dvojitých zemních spojení. Sekundární funkce může být rovněž použita pro přesný záznam skutečné hodnoty reziduálního proudu zemního spojení, která je nezbytná pro stanovení rizika výskytu nebezpečného dotykového napětí v síti. Využití sekundární funkce systému PPF je možné pouze při deaktivované automatice PPF přímým povelováním spínacích prvků systému PPF (viz kapitola 4.2.2). 7

8 PNE , ed.1 4 Základní výstroj a požadavky na systém PPF 4.1 Požadavky na přístrojové vybavení a výkonové prvky systému PPF Přístrojové vybavení systému PPF musí být koncipováno tak, aby bylo zajištěno bezpečné spojení libovolné fáze přípojnicového systému se zemnící soustavou elektrické stanice přes vypínač. Příklady provedení pomocí jednoho jednopólového vypínače či tří jednopólových vypínačů jsou pro jednoduchý systém přípojnic uvedeny v obrázku 3. Systém PPF musí zajistit, že lze vždy sepnout pouze jeden odpojovač Q viz obrázek 3 a) a c) nebo jeden vypínač QM obrázek 3 b), přičemž sepnutí tohoto prvku blokuje zapnutí zbylých dvou. Obrázek 3 Možnosti připojení PPF k jednoduchému systému přípojnic: a) varianta s jedním jednopólovým vypínačem, b) varianta s třemi jednopólovými vypínači, c) příklad varianty pro zapouzdřený rozváděč Obrázek 4 Příklad připojení PPF k dvojitému systému přípojnic 8

9 PNE V případě využití jednoho systému PPF v rozvodně s dvojitým systémem přípojnic, kdy oba systémy přípojnic musí být napájeny transformátory s kompenzovaným či izolovaným uzlem, se v případě vzniku ZS provede nejprve zapnutí přípojnicových odpojovačů Q1 či Q2 k přípojnicovému systému s poruchou a až následně dojde k přizemnění postižené fáze vypínačem QM. Příklad provedení PPF pro dvojitý systém přípojnic je na obrázku 4. Automatika PPF musí v tomto případě rozlišovat spojený a rozdělený provoz přípojnicových systémů W1 a W2 a zajistit aby - v případě odděleného provozu a přizemnění postižené fáze jednoho přípojnicového systému, nepůsobila na druhé zemní spojení vzniklé v síti napájené z druhého systému přípojnic, - v případě odděleného provozu a vyhodnocení zemního spojení na obou přípojnicích současně dále nepůsobila, - v případě spojeného provozu vždy působila na sepnutí jednoho předem určeného přípojnicového odpojovače (např. Q1). Dále musí být zajištěno, aby automatika PPF nemohla působit na přípojnicový odpojovač toho systému přípojnic, který přejde na odporově uzemněný provoz uzlu napájecího transformátoru. Veškeré výkonové prvky a přístrojové vybavení systému PPF musí být dimenzovány na účinky maximálního proudu dvojitého zemního spojení, přičemž: - v případě instalace PPF v napájecí transformovně je tímto proudem dvoufázový zkratový proud v místě instalace systému PPF omezený impedancí PPF ( Z PPF ), - v případě instalace PPF v podružné stanici je tímto proudem proud dvojitého zemního spojení mezi místem instalace systému PPF a místem napájecí transformovny vyčíslený dle postupu uvedeného v ČSN EN s uvažováním omezující impedance PPF ( Z PPF). Případná omezující impedance PPF (výkonový odporník, reaktor) musí být dále dimenzována na maximální dovolené oteplení průchodem proudu přizemněním I PPF po dobu, která je delší než doba běžná pro dohledání a následné odpojení poruchy. V případě překročení dovoleného oteplení omezující impedance PPF musí dojít k jejímu odpojení a rovněž i k vypnutí části sítě se ZS. Pro zajištění dostatečné časové rezervy pro dohledání poruchy je doporučeno dimenzování omezující impedance PPF alespoň na čas odpovídající dovolené provozní době zhášecí tlumivky. Pro účely dimenzování je doporučeno uvažovat proud přizemněním I PPF alespoň v úrovni 20 % maximálního kapacitního proudu soustavy (tj. maximálního předpokládaného kapacitního proudu části soustavy VN pro kterou je PPF určeno). Pokud není možné určit maximální/předpokládaný kapacitní proud soustavy, lze pro výpočet I PPF použít 20 % z hodnoty maximálního proudu tlumivkou (tlumivkami) v napájecí transformovně. Příklady změřené úrovně proudu přizemněním v poměru ke kapacitnímu proudu soustavy během reálných testů systému PPF jsou uvedeny v Tab. P4.1 a Tab. P4.2 přílohy Požadavky na řízení, měření a chránění systému PPF Pro zajištění bezpečnosti provozu soustavy se systémem PPF a pro zajištění spolehlivého provozu PPF dle kapitoly 3.7 je součástí systému PPF vždy - zařízení pro měření proudu přizemněním I PPF (např. PTP), - zařízení pro měření fázových napětí (např. 3 PTN) v případě, že pro tento účel nelze využít zařízení v poli měření napětí přípojnic, - automatika PPF pro samočinné spouštění primární funkce PPF, - ovládání systému PPF na všech úrovních (dispečerského pracoviště, stanice, pole/kobky), - zařízení pro chránění výkonových prvků systému PPF, 9

10 PNE , ed.1 - ovládání a signalizace vybraných zařízení systému PPF do dispečerského pracoviště dle požadavků uvedených v kap a Automatika PPF Automatika PPF působí na spínací prvky systému PPF na základě takových principů a algoritmů, které jednoznačně identifikují: a) zemní spojení, případně přípojnicový systém se zemním spojením (PPF dvojitého systému přípojnic), b) fázi přípojnicového systému postiženou zemním spojením. V případě, že body a) a b) nejsou jednoznačně automatikou PPF vyhodnoceny, nesmí dojít k přizemnění fáze - tedy k působení systému PPF. Pro zajištění spolehlivé funkce systému PPF je důležitá schopnost automatiky PPF rozlišit ZS od podélné poruchy (přerušení vodiče). Pro identifikaci zemního spojení je doporučeno využití kritéria překročení popudové hodnoty netočivé složky U 0, která musí být nastavena nad hodnotu vyšší, než je maximální provozní nesymetrie předmětné soustavy/soustav (doporučená hodnota U 0 je nad 30 % fázového provozního napětí). Algoritmus výběru postižené fáze automatikou PPF musí být navržen tak, aby bylo zamezeno chybnému výběru fáze v provozních stavech, při nichž během ZS nemusí být fáze s nejnižším napětím proti zemi fází postiženou (soustavy vyznačující se vysokou nesymetrií a rozladěním). V Příloze 2 jsou uvedeny příklady kritérií výběru postižené fáze zohledňující tento požadavek. Příklad provozního stavu, kdy během ZS dosahuje napětí nepostižené fáze proti zemi menších hodnot než u fáze postižené, je uveden na Obr. P3.1 v Příloze 3. Automatika PPF musí být dále vybavena: - blokováním PPF v případě přechodu systému na odporově uzemněný (účinně uzemněný) provoz uzlu napájecího transformátoru, - nastavitelným časovým zpožděním, které umožňuje definovat maximální čas mezi vznikem ZS a okamžikem PPF, - možností krátkodobého přerušení přizemnění postižené fáze ze vzdáleného dispečerského pracoviště s nastavitelnou délkou trvání tohoto přerušení za účelem lokalizace či ověření trvání zemního spojení, - možností aktivace a deaktivace ze vzdáleného dispečerského pracoviště i z úrovně stanice, pole/kobky, - působením na bezodkladné přerušení propojení mezi postiženou fází a uzemňovací soustavou (vypnutí příslušných spínacích prvků systému PPF) při deaktivaci, - automatickou deaktivací v případě provedení přímého povelu na spínací prvek systému PPF, - záznamem proudu přizemněním postižené fáze I PPF a hodnot fázových napětí v okamžiku přizemnění postižené fáze, není-li záznam realizován jiný zařízením (např. ochranou) Ovládání systému PPF Ovládání systému PPF na všech úrovních (dispečerské pracoviště, stanice a pole/kobka) musí být vybaveno: - prostředkem pro aktivaci/deaktivaci (odstavení) automatiky PPF, - přímým povelováním spínacích prvků systému PPF při aktivované i deaktivované automatice PPF Signalizace Ze systému PPF musí být na všechny úrovně (dispečerské pracoviště, stanice a pole/kobka) signalizováno: 10

11 PNE stav automatiky PPF (aktivní/neaktivní), - stav přizemnění postižené fáze (přizemněno/nepřizemněno), - trvající zemní spojení (ve které fázi, na kterém přípojnicovém systému), není-li signalizováno jiným systémem, - stav odpojovačů a vypínačů v poli systému PPF, - informace o působení ochran systému PPF, - dále je doporučeno mít na dispečerském pracovišti měření proudu přizemněním postižené fáze a případně i informaci o stavu oteplení omezující impedance PPF Chránění výkonových prvků systému PPF Zařízení pro chránění výkonových prvků systému PPF musí být vybaveno - zkratovou ochranou, která zajistí vypnutí PPF v čase zpožděném za vývodovými zkratovými ochranami, - nadproudovou časově závislou nebo jinou ochranou, která bude chránit jednotlivé prvky systému PPF při přetížení, - možností zablokování zapnutí vypínače/vypínačů systému PPF v případě vybavení některé z ochran systému PPF s tím, že odblokování musí být možné jen místně (z úrovně pole/kobky) až po provedení kontroly zařízení systému PPF. 5 Zkoušky při uvádění do provozu Před uvedením systému PPF do provozu je nutné provést sekundární zkoušky automatiky PPF a následně zkoušky instalované technologie PPF pro ověření ovládacích, signalizačních a měřících funkcí na úrovni dispečerského pracoviště, stanice a pole/kobky. 5.1 Sekundární zkoušky automatiky PPF Pomocí sekundární zkoušky automatiky PPF bude ověřeno: a) identifikace ZS, b) identifikace a výběr postižené fáze, c) popud k přizemnění postižené fáze, d) nastavené časování, e) blokovací signály. Pro ověření indikace zemního spojení a identifikace postižené fáze lze použít testovací body uvedené v Tab. P3.1 (Příloha 3), případně jiné testovací body respektující místně provozní podmínky pro nasazení systému PPF. 5.2 Výchozí ověření celého systému PPF Po instalaci systému PPF je doporučeno provedení primárních testů s využitím uměle vytvořeného zemního spojení postupným přizemněním jednotlivých fází L1, L2 a L3 přípojnicového systému, přičemž bude ověřeno: a) korektní funkce přizemnění pro jednotlivé fáze a jejich pořadí, b) signalizace stavu spínacích prvků, signalizace přizemnění postižené fáze, signalizace trvajícího zemního spojení, signalizace postižené fáze a stavu PPF, c) měření proudu přizemněním, měření fázových napětí a jejich řazení/sledu, není-li realizováno jiným zařízením (např. ochranou), d) ověření záznamu proudu přizemněním a fázových napětí, není-li realizován jiným zařízením (např. ochranou), e) správný výběr přípojnicového odpojovače, f) přímé povelování spínacích prvků systému PPF. Tuto sérii testů je doporučeno, pokud je to možné, provádět v síti menšího rozsahu pro případ vzniku druhého zemního spojení. 11

12 PNE , ed.1 Pokud jsou uvedené testy úspěšné, je dále vhodné použít sekundární funkci PPF podle kap k postupnému přizemnění nejméně dvou vybraných fází přípojnicového systému v napájecí rozvodně, do které je tentokrát připojena celá síť, kde je plánován provoz PPF. Tímto procesem dojde k řízenému odhalení izolačně slabých míst v síti a sníží se tak výskyt budoucích dvojitých zemních spojení. V případě výskytu dvojitého zemního spojení lze ověřit také správnou funkci a nastavení zkratové ochrany automatiky PPF. 6 Provozní podmínky systému PPF Provoz sítě se zemním spojením, je nežádoucím stavem a je nutné s ohledem na ohrožení osob a možnost následných izolačních poruch v síti co nejrychleji odstranit jeho příčinu. Pro minimalizaci rizika úrazu elektrickým proudem a poškození prvků soustavy, musí být v době od vzniku ZS až do jeho odstranění v napájecí rozvodně vybavené systémem PPF tato funkce využita. Automatika PPF musí řídit přizemnění fáze postižené zemním spojením tak, aby proces lokalizace zemního spojení ani bezpečný provoz soustavy nebyly ohroženy. Pro zhodnocení rizika výskytu nebezpečných dotykových či krokových napětí musí být systém PPF vybaven takovými prostředky, s jejichž pomocí bude možné stanovit maximální čas mezi vznikem zemního spojení a okamžikem PPF. Pro potřeby dodatečné lokalizace poruchy či ověření přítomnosti ZS je po nezbytně nutnou dobu přípustné krátkodobé přerušení PPF. Doba trvání přerušení musí být jasně definována nastavením automatiky PPF. Musí být zajištěno, aby vlivem funkce systému PPF nedošlo k přizemnění postižené fáze v soustavě s odporově či účinně uzemněným uzlem transformátoru. 6.1 Provoz systému PPF v soustavě s vysokými kapacitními proudy V případě častých požadavků na provoz rozsáhlé sítě s kapacitním proudem přesahující limity definované v ČSN (např. spojený provoz sítí z důvodu odstavení jednoho z napájecích transformátorů) je pro zajištění maximální bezpečnosti provozu soustavy se zemním spojením doporučena instalace systému PPF pro omezení zbytkového proudu v místě poruchy. V případě využití systému PPF 3 je nejprve nutné posoudit nežádoucí vliv možného přechodného spínacího přepětí. Pokud je v napájecí rozvodně instalován systém PPF, je provoz rozsáhlé sítě (s kapacitním proudem přesahující limity definované v ČSN ) se zemním spojením povolen jen při jeho využití. 6.2 Provoz systému PPF během prací na zemnící soustavě Jelikož se při využití systému PPF výrazně zvyšuje riziko vzniku dvojitého zemního spojení, při kterém se podstatně zvýší potenciál zemnící soustavy s přizemněnou postiženou fází, musí být automatika PPF deaktivována před započetím práce na této zemnící soustavě. 6.3 Provoz systému PPF během práce pod napětím Podmínky provozu práce pod napětím a v blízkosti elektrických zařízení pod napětím vymezuje příslušný bezpečnostní předpis provozovatele distribuční soustavy. Pokud tento předpis připouští během těchto prací provoz soustavy se zemním spojením (bez nutnosti bezprostředního vypnutí ZS), je využití systému PPF doporučeno. Při využití PPF s reaktorem (PPF 3) však musí být zohledněn vliv případných spínacích přepětí, která mohou překročit hodnoty nejvyšších napětí pro zařízení (U m ) určující vnější hranici ochranného prostoru dle ČSN EN a PNE , nebo dokonce hodnoty průrazných napětí používaných izolačních zábran. 6.4 Provoz systému PPF s ohledem na úrovně skutečných či očekávaných hodnot odporů zemnících soustav Metodu PPF lze využít pro snížení rizika úrazu elektrickým proudem v důsledku nebezpečných dotykových či krokových napětí v případě sítí, kde může dojít v důsledku vysokých či výrazně se měnících hodnot rezistivity půdy k překročení mezních hodnot odporu zemnící soustavy. Orientační hodnoty zemních proudů procházejících přes 12

13 PNE posuzovanou zemnící soustavu při použití systému PPF instalovaného v napájecí transformovně lze určit podle kapitol a Tyto úrovně zemních proudů lze využít pro výpočet nárůstu potenciálu zemniče U E během poruchy s PPF za účelem posouzení úrovně dotykových/krokových napětí dle postupů vycházejících z ČSN EN (ČSN , PNE , PNE , PNE ). Pro jiná místa instalace systému PPF se mohou proudové poměry lišit, proto je nutné v těchto případech postup výpočtu korigovat Maximální zbytkový proud zemního spojení během PPF Maximální velikost zbytkového proudu I Res PPF kovového zemního spojení procházejícího po aplikaci PPF přes posuzovanou zemnící soustavu lze stanovit jako Z R PPF E PPF Res PPF IRes, (6.1) ZPPF RE PPF RE ZL I kde I Res je zbytkový proud kovového zemního spojení (může se uvažovat 10 % kapacitního proudu soustavy dle ČSN EN ), Z PPF je omezovací impedance PPF, R E PPF je celková rezistance zemnící soustavy napájecí stanice, kde je instalováno zařízení PPF, R E je odpor poruchou postižené zemnící soustavy, Z L je impedance vedení do místa poruchy. Výše uvedený postup nerespektuje případný vliv přenosu zatížení přes zemnící soustavu (viz kapitola 3.3) při kovových ZS, jejichž výskyt ve smíšených či venkovních sítích je málo pravděpodobný a vliv rozladění způsobený přizemněním postižené fáze (porucha v blízkosti napájecí rozvodny). Úrovně zbytkového poruchového proudu po PPF (I Res PPF ), zaznamenané během vybraných typů ZS v různých kompenzovaných soustavách a pro různá místa jejich vzniku, jsou uvedeny v Tab. P4.1, Příloha 4 Pro celkové zhodnocení bezpečnosti posuzované zemnící soustavy je dále nutno respektovat časové nastavení automatiky PPF Maximální zkratový proud během dvojitého zemního spojení při PPF Maximální zkratový proud dvojitého zemního spojení I k EE, které nastalo na posuzované zemnící soustavě během PPF, lze pro radiální vedení vypočíst na základě ČSN EN dle vztahu 3 c Un I k EE, (1) (1) (0) 6Z d 2Z f Z f 3R 3R 3Z PPF E E PPF kde c je napěťový součinitel, U n je jmenovité napětí soustavy, (1) f (6.2) (1) Z d je sousledná zkratová impedance do místa instalace PPF, Z a Z je sousledná a netočivá impedance vedení mezi místem instalace PPF a místem druhého zemního spojení. (0) f 13

14 PNE , ed.1 Příloha 1 8 A 16 A I f I f 6 A 12 A 4 A 8 A 2 A 4 A 0 A 50 Hz 100 Hz 150 Hz 200 Hz 250 Hz 300 Hz 350 Hz 400 Hz 450 Hz f 0 A 50 Hz 100 Hz 150 Hz 200 Hz 250 Hz 300 Hz 350 Hz 400 Hz 450 Hz f Obr. P1.1: RMS spektrum poruchového proudu v příměstské distribuční soustavě I c = 300 A Obr. P1.2: RMS spektrum poruchového proudu v městské distribuční soustavě I c = 300 A Příloha 2 Zajištění jednoznačné identifikace postižené fáze v soustavách, kde během ZS nemusí být fáze s nejnižším napětím proti zemi fází postiženou, lze provést s využitím níže uvedených postupů (algoritmů): A. Analýzou všech tří fázových napětí a U 0 podle následujících kritérií: 1. Jedno z fázových napětí musí klesnout pod nastavenou mez (např. 80 %) 2. dvě fázová napětí musí narůst nad nastavenou mez (např. 120 %) 3. U 0 musí narůst nad nastavenou mez (např. 30 V) 4. Tyto tři podmínky musí být splněny po celou dobu vyhodnocování výběru přípojnice a výběru fáze a to i v době připnutí pomocného odporníku k tlumivce. B. Pomocí blokování automatiky PPF při nesplnění některé z následujících podmínek: 1. fázové napětí nesmí současně klesnout u více než jedné fáze systému pod popudovou hodnotu - 0,86 poměrného fázového napětí (polovina provozního napětí) - přičemž je vhodné použít hodnotu o něco nižší, respektující odchylky napětí během provozu systému 2. netočivé napětí musí být vyšší, než je mezní netočivá složka napětí U (0) mez. Mezní křivky definující U (0) mez pro kompenzované soustavy s ohledem na hodnoty rozladění v, procentní provozní nesymetrii soustavy U (0) nes % a činitel útlumu sítě α jsou uvedeny na obrázcích Obr. P2.1 až Obr. P2.4. Jednotlivé provozní parametry kompenzované soustavy lze vyčíslit na základě rovnic IL Ic 100, (1) I c U(0) nes 3 U (0) nes % 100, (2) U c I w 100, (3) I kde c I c je kapacitní proud provozované soustavy, provozované soustavy, 14 I L je kompenzační proud U je provozní U (0) nes je provozní nesymetrie soustavy, c napětí soustavy a I W je svodový proud zemního spojení.

15 PNE ,7 U (0) mez [-] 0,6 0,5 0,4 0,3 Nesymetrie U (0) nes % = 0 % 0,2 0,1 Nesymetrie U (0) nes % = 5 % Nesymetrie U (0) nes % = 10 % Nesymetrie U (0) nes % = 15 % Nesymetrie U (0) nes % = 20 % podkompenzováno překompenzováno rozladění v [%] Obr. P2.1: Mezní hodnoty U (0) mez pro kompenzovanou soustavu s činitelem útlumu sítě 1 % a provozní nesymetrií soustavy vyjádřenou v procentech uzlového napětí 0, 5, 10, 15, 20 % U (0) mez [-] 0,7 0,6 0,5 Nesymetrie U (0) nes % = 0 % Nesymetrie U (0) nes % = 5 % Nesymetrie U (0) nes % = 10 % Nesymetrie U (0) nes % = 15 % Nesymetrie U (0) nes % = 20 % 0,4 0,3 0,2 0, podkompenzováno překompenzováno rozladění v [%] Obr. P2.2: Mezní hodnoty U (0) mez pro kompenzovanou soustavu s činitelem útlumu sítě 2 % a provozní nesymetrií soustavy vyjádřenou v procentech uzlového napětí 0, 5, 10, 15, 20 % 0,7 U (0) mez [-] 0,6 0,5 Nesymetrie U (0) nes % = 0 % Nesymetrie U (0) nes % = 5 % Nesymetrie U (0) nes % = 10 % Nesymetrie U (0) nes % = 15 % Nesymetrie U (0) nes % = 20 % 0,4 0,3 0,2 0, podkompenzováno překompenzováno rozladění v [%] Obr. P2.3: Mezní hodnoty U (0) mez pro kompenzovanou soustavu s činitelem útlumu sítě 3 % a provozní nesymetrií soustavy vyjádřenou v procentech uzlového napětí 0, 5, 10, 15, 20 % 15

16 PNE , ed.1 0,7 U (0) mez [-] 0,6 0,5 Nesymetrie U (0) nes % = 0 % Nesymetrie U (0) nes % = 5 % Nesymetrie U (0) nes % = 10 % Nesymetrie U (0) nes % = 15 % Nesymetrie U (0) nes % = 20 % 0,4 0,3 0,2 0, podkompenzováno překompenzováno rozladění v [%] Obr. P2.4: Mezní hodnoty U (0) mez pro kompenzovanou soustavu s činitelem útlumu sítě 4 % a provozní nesymetrií soustavy vyjádřenou v procentech uzlového napětí 0, 5, 10, 15, 20 % 16

17 p.j. PNE Příloha u 3 = Potenciál uzlu transformátoru u 1 u 2 u 3 u 0 u 0 =f(r P ) Mezni čára Mezni hodnota U 0 pro detekci ZS u 0 vlastní nesymetrie soustavy u 0 = u 1 = R f = 1100ohm u 2 = p.j. Obr. P3.1: Fázorový diagram ZS ve fázi L1 a odporem poruchy 1,1 kω v kompenzované soustavě s I c = 300 A, činitelem tlumení 1 %, rozladěním -8 % a vlastní nesymetrií 15 %, s mezní hodnotou pro detekci ZS 30 % Test číslo 1 v Tab. P3.1 odpovídá fázorovému diagramu na Obr. P3.1. Tab. P3.1: Tabulka testovacích bodů pro sekundární testy řídící jednotky PPF Test d v U (0) nes % I c R f U 1 U 2 U 3 U (0) PPF (%) (%) (%) (A) (Ω) (p.j.) ( ) (p.j.) ( ) (p.j.) ( ) (p.j.) ( ) stav , ,6 0,786 29,5 1,509-63,1 0,513-69,0 X , ,3 0,868 38,3 1,375-60,3 0,375-61,1 X , ,8 0,838 33,0 1,457-61,2 0,458-63,6 X ,50-172,5 1,28 38,6 1,37-43,0 0,51-7,5 L ,25-122,6 1,51 25,6 1,74-38,3 0,89-13,8 L ,74-147,1 1,00 27,8 1,54-55,2 0,55-46,4 L1 V Tab. P3.1 jsou uvedeny příklady testovacích bodů 1 až 6 pro případ zemního spojení ve fázi L1, které lze využít pro sekundární zkoušky automatiky PPF. Testy 1 až 3 představují ZS, kdy nepostižená fáze vykazuje větší pokles napětí než fáze postižená, automatika PPF musí tento stav ignorovat (PPF stav = X), případně indikovat jako postiženou fázi L1. Řádky 4 až 6 představují další testovací body, při kterých musí být vyslán popud pro přizemnění postižené fáze L1. Test působení PPF ve fázi L2 a L3 lze provést s využitím stejných testovacích bodů záměnou sledu fází na napěťových vstupech L1, L2, L3 při zachování jejich točení. 17

18 PNE , ed.1 Příloha 4 Tab. P4.1: Proudové poměry zaznamenané během dostupných testů automatiky PPF v kompenzované soustavě Umístění soustavy TRMS [A] Účinnost PPF I c [A] Odpor poruchy Z PPF Z L [Ω] Stav kompenzace Místo ZS Zatížení DTS I Res I Res PPF I PPF I PPF /I c mimoměsto Ω kovová 0,12+j0,16 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 4,1 0,1 2,0 98% 1% mimoměsto Ω kovová 0,12+j0,16 podladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 30,0 0,1 17,0 100% 12% mimoměsto Ω kovová 0,12+j0,16 přeladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 27,4 0,1 15,3 100% 11% mimoměsto Ω kovová 0,12+j0,16 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 1,4 0,1 4,5 92% 3% mimoměsto Ω kovová 0,12+j0,16 podladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 3,2 0,0 16,7 100% 12% mimoměsto 143 oblouková - jisk. kovová 0,12+j0,16 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 5,4 0,1 4,3 98% 3% mimoměsto 143 oblouková - jisk. kovová 0,12+j0,16 přeladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 29,8 0,1 16,3 100% 11% mimoměsto 143 oblouková - kab. kovová 0,12+j0,16 podladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 27,9 0,1 16,1 100% 11% mimoměsto Ω kovová 0,12+j0,16 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 2,4 0,1 5,8 95% 4% mimoměsto Ω kovová 0,12+j0,16 přeladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 14,0 0,1 16,4 99% 11% mimoměsto 143 neuz. konzola stožáru kovová 0,12+j0,16 vyladěný neuzem. konzola zatížený 4,3 0,0 6,1 100% 4% mimoměsto 143 neuz. konzola stožáru kovová 0,12+j0,16 rozladěná neuzem. konzola zatížený 31,2 0,1 16,7 100% 12% mimoměsto Ω kovová 8,86+j8,98 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 3,6 1,0 3,4 72% 2% mimoměsto Ω kovová 8,86+j8,98 podkom o 40A Tyčový zemnič zatížený 25,2 1,0 18,0 96% 13% mimoměsto Ω kovová 8,86+j8,98 přeladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 19,9 1,0 14,0 95% 10% mimoměsto Ω kovová 8,86+j8,98 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 2,7 0,3 3,4 91% 2% mimoměsto Ω kovová 8,86+j8,98 podladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 5,8 0,2 17,4 96% 12% mimoměsto 143 oblouková - jisk. kovová 8,86+j8,98 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 3,4 0,0 3,2 100% 2% mimoměsto 143 oblouková - kab. kovová 8,86+j8,98 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 3,3 0,0 3,8 100% 3% mimoměsto Ω kovová 8,86+j8,98 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 3,5 0,3 3,6 91% 2% mimoměsto Ω kovová 8,86+j8,98 podladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 14,6 0,6 17,9 96% 13% mimoměsto 143 obl - konzola kovová 8,86+j8,98 vyladěný neuzem. konzola zatížený 3,8 0,3 4,1 92% 3% mimoměsto 143 obl - konzola kovová 8,86+j8,98 podkom o 40A neuzem. konzola zatížený 36,2 0,3 17,7 99% 12% mimoměsto Ω kovová 2,63+j3,49 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 4,9 2,8 5,2 42% 3% mimoměsto Ω kovová 2,63+j3,49 podladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 28,6 3,0 16,7 89% 9% mimoměsto Ω kovová 2,63+j3,49 přeladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 27,7 3,0 17,4 89% 10% mimoměsto Ω kovová 2,63+j3,49 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 3,0 0,3 5,6 89% 3% mimoměsto Ω kovová 2,63+j3,49 podladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 6,6 0,4 15,9 95% 9% mimoměsto 180 obl-jisk kovová 2,63+j3,49 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 4,7 0,1 5,6 99% 3% mimoměsto 180 obl-jisk kovová 2,63+j3,49 podladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 29,7 0,1 18,0 100% 10% mimoměsto 180 oblouková - kab. kovová 2,63+j3,49 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 4,1 0,1 5,2 98% 3% mimoměsto 180 oblouková - kab. kovová 2,63+j3,49 podladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 30,0 0,1 17,2 100% 10% mimoměsto Ω kovová 2,63+j3,49 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 3,5 0,8 5,2 76% 3% mimoměsto Ω kovová 2,63+j3,49 podladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 17,8 0,8 17,8 95% 10% mimoměsto 180 obl -konzola kovová 2,63+j3,49 vyladěný neuzem. konzola zatížený 4,1 0,3 5,3 94% 3% mimoměsto 180 obl -konzola** kovová 2,63+j3,49 podladěný o 40A neuzem. konzola zatížený 31,1 0,2 30,4 99% 17% mimoměsto 180 obl -konzola kovová 2,63+j3,49 podladěný o 40A neuzem. konzola zatížený 32,1 0,1 17,2 100% 10% mimoměsto Ω kovová 2,63+j3,49 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 4,0 2,1 4,4 48% 2% mimoměsto Ω kovová 2,63+j3,49 podladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 30,2 2,2 17,6 93% 10% mimoměsto Ω kovová 2,63+j3,49 vyladěný Tyčový zemnič zatížený 3,9 2,1 6,3 47% 4% mimoměsto Ω kovová 2,63+j3,49 podladěný o 40A Tyčový zemnič zatížený 30,2 2,1 18,7 93% 10% mimoměsto 180 obl - konzola kovová 2,63+j3,49 podladěný o 40A neuzem. konzola zatížený 15,0 0,6 9,4 96% 5% mimoměsto 180 obl - konzola kovová 2,63+j3,49 vyladěný neuzem. konzola zatížený 3,9 0,6 5,0 84% 3% město 265 oblouková - kab.** R = 10 Ω 2,24+j2,1 vyladěný ZS kioskova DTS nezatížený 19,9 0,0 9,8 100% 4% město 265 oblouková - kab. R = 10 Ω 2,24+j2,1 vyladěný ZS kioskova DTS nezatížený 78,6 0,0 0,0 100% 0% město 802 oblouková - kab.** R = 10 Ω 2,24+j2,1 vyladěný ZS kioskova DTS zatížený 19,1 0,0 9,3 100% 1% město 302 oblouková - kab. R = 10 Ω 1,09+j1,02 podladěný o 40A zem. sous. DTS nezatížený 47,2 0,0 44,6 100% 15% město 302 oblouková - kab. R = 10 Ω 1,09+j1,02 vyladěný zem. sous. DTS nezatížený 24,1 0,0 10,8 100% 4% město 302 oblouková - kab. R = 10 Ω 1,09+j1,02 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 23,6 0,0 10,8 100% 4% město 302 oblouková - kab. R = 10 Ω 1,09+j1,02 podladěný o 40A zem. sous. DTS zatížený 62,3 0,0 47,6 100% 16% město Ω R = 10 Ω 1,09+j1,02 podladěný o 40A zem. sous. DTS zatížený 50,0 50,2 8,9 0% 3% město 812 oblouková - kab. R = 10 Ω 1,09+j1,02 podladěný o 40A zem. sous. DTS zatížený 105,5 0,0 63,9 100% 8% město 812 oblouková - kab. R = 10 Ω 1,09+j1,02 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 50,0 0,0 25,2 100% 3% příměstská 819 oblouková - kab.* R = 10 Ω 4,36+j4,15 podladěný o 50A zem. sous. DTS nezatížený 101,6 57,2 46,2 44% 6% příměstská 819 oblouková - kab. R = 10 Ω 4,36+j4,15 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 32,3 0,5 25,6 98% 3% příměstská 819 oblouková - kab.* R = 10 Ω 4,36+j4,15 podladěný o 50A zem. sous. DTS zatížený 101,9 52,5 49,6 48% 6% příměstská 260 oblouková - kab. R = 10 Ω 4,36+j4,15 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 9,5 0,7 12,3 93% 5% příměstská 260 oblouková - kab. R = 10 Ω 4,36+j4,15 podladěný o 40A zem. sous. DTS zatížený 44,1 0,0 44,3 100% 17% příměstská 256 oblouková - kab. R = 10 Ω 5,64+j4,72 podladěný o 40A zem. sous. DTS zatížený 39,0 0,0 39,7 100% 15% příměstská 256 oblouková - kab. R = 10 Ω 5,64+j4,72 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 8,7 0,0 12,9 100% 5% příměstská 820 oblouková - kab. R = 10 Ω 5,64+j4,72 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 45,5 0,0 50,7 100% 6% příměstská 38 oblouková - kab. R = 10 Ω 7,56+j6,21 překom zem. Sous. 400 x 17,5 0,0 17,9 100% 47% příměstská 38 oblouková - kab. R = 10 Ω 7,56+j6,21 vyladěný zem. Sous. 400 x 2,8 0,0 0,0 100% 0% 18

19 PNE Umístění soustavy I c [A] Odpor poruchy Z PPF I Res I Res PPF I PPF příměstská Ω R = 10 Ω 7,56+j6,21 vyladěný zem. Sous. 400 x 1,1 0,1 2,2 89% 6% příměstská Ω R = 10 Ω 7,56+j6,21 vyladěný zem. Sous. 400 x 1,3 0,3 2,1 79% 6% příměstská Ω R = 10 Ω 5,64+j4,72 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 1,9 0,0 8,1 100% 4% příměstská Ω R = 10 Ω 5,64+j4,72 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 2,9 0,0 8,4 100% 4% příměstská Ω R = 10 Ω 5,64+j4,72 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 3,5 0,0 8,5 100% 4% příměstská 201 oblouková - kab. R = 10 Ω 5,64+j4,72 podladěný zem. sous. DTS zatížený 26,4 0,0 27,8 100% 14% příměstská 201 oblouková - kab. R = 10 Ω 5,64+j4,72 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 13,0 0,0 8,0 100% 4% příměstská 201 oblouková - kab. R = 10 Ω 5,64+j4,72 podladěný zem. sous. DTS zatížený 33,7 0,0 32,3 100% 16% příměstská Ω R = 10 Ω 7,56+j6,21 vyladěný zem. sous. 400 x 2,7 0,0 0,0 100% 0% příměstská 212 cca 50Ω/obloukové R = 10 Ω 7,56+j6,21 podladěný o 40A zem. sous. 400 x 38,1 0,0 38,0 100% 18% příměstská 212 cca 50Ω/obloukové R = 10 Ω 7,56+j6,21 přeladěný o 40A zem. sous. 400 x 36,9 0,0 40,3 100% 19% příměstská 300 oblouková - kab. X = 6,3 Ω 4,52+j5,28 podladěný o 25A zem. sous. DTS nezatížený 39,9 0,0 40,3 100% 13% příměstská 300 oblouková - kab. X = 6,3 Ω 4,52+j5,28 vyladěný zem. sous. DTS nezatížený 15,0 0,0 14,9 100% 5% * doprovázeno znovuzápaly ** po aplikaci PPF vznikla stejnosměrná složka I Res je proud zemního spojení I Res PPF je proud místem zemního spojení po přizemnění postižené fáze I PPF je proud místem přizemněním postižené fáze I c je kapacitní proud soustavy Z PPF je impedance vloženého omezovacího prvku systému PPF Z L je impedance vedení do místa poruchy Z L [Ω] Stav kompenzace Místo ZS Zatížení DTS TRMS [A] Účinnost PPF I PPF /I c 19

20 PNE , ed.1 Tab. P4.2: Zaznamenané úrovně harmonických složek poruchového proudu před a po PPF Umístění soustavy I Res RMS před PPF [A] I Res RMS po PPF [A] TRMS [A] I c [A] Odpor poruchy Z PPF Z L [Ω] Stav kompenzace Místo ZS Zatížení DTS 50 Hz 150 Hz 250 Hz 350 Hz 550 Hz 50 Hz 150 Hz 250 Hz 350 Hz 550 Hz I Res I Res PPF I PPF město Ω R = 10 Ω 2,24+j2,1 vyladěný ZS kioskova DTS nezatížený 5,20 0,00 14,12 8,13 4,08 7,29 1,77 12,57 7,26 3,62 17,9 16,9 9,6 6% 4% město Ω R = 10 Ω 2,24+j2,1 podladěný o 40A ZS kioskova DTS nezatížený 42,65 2,05 17,73 7,89 3,88 44,05 1,94 15,14 6,85 3,39 47,2 47,3 6,0 0% 2% město 265 oblouková - kab.** R = 10 Ω 2,24+j2,1 podladěný o 40A ZS kioskova DTS nezatížený 42,33 4,58 17,11 5,80 3,62 0,22 0,03 0,07 0,02 0,02 48,1 1,2 43,8 97% 17% město 265 oblouková - kab.** R = 10 Ω 2,24+j2,1 podladěný o 40A ZS kioskova DTS zatížený 42,02 7,39 19,40 5,08 3,27 0,22 0,00 0,06 0,00 0,00 49,5 5,2 5,5 89% 2% město Ω R = 10 Ω 2,24+j2,1 vyladěný ZS kioskova DTS zatížený 41,76 2,23 13,28 7,77 4,36 43,22 1,99 12,90 5,76 3,92 45,6 45,0 6,1 1% 2% město Ω R = 10 Ω 2,24+j2,1 podladěný o 40A ZS kioskova DTS zatížený 5,24 2,19 13,64 7,01 4,09 6,77 1,96 12,26 6,15 3,55 17,0 15,9 10,0 6% 4% město Ω R = 10 Ω 1,09+j1,02 vyladěný zem. sous. DTS nezatížený 7,57 2,30 12,33 10,19 3,70 10,31 2,69 11,22 8,62 3,12 18,4 18,2 14,8 1% 5% město Ω R = 10 Ω 1,09+j1,02 podladěný o 40A zem. sous. DTS nezatížený 43,39 2,70 12,54 10,66 4,06 44,51 2,54 11,26 8,62 0,50 46,8 47,0 9,2 0% 3% město Ω R = 10 Ω 1,09+j1,02 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 7,47 2,26 20,65 8,48 4,37 9,48 2,95 17,35 7,60 3,72 24,1 21,6 15,1 11% 5% město Ω R = 10 Ω 1,09+j1,02 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 21,23 6,97 27,45 15,36 3,80 18,75 6,60 22,47 13,65 3,43 39,1 33,1 16,5 15% 2% město Ω R = 10 Ω 1,09+j1,02 podladěný o 40A zem. sous. DTS zatížený 31,35 7,59 23,64 17,64 3,96 57,22 6,15 18,65 15,40 3,95 68,8 62,6 12,5 9% 2% příměstská Ω R = 10 Ω 4,36+j4,15 vyladěný zem. sous. DTS nezatížený 6,32 2,08 7,37 1,04 0,16 3,70 0,87 5,04 0,82 0,17 10,1 6,4 13,2 37% 5% příměstská Ω R = 10 Ω 4,36+j4,15 podladěný o 50A zem. sous. DTS nezatížený 41,40 2,29 7,40 1,19 0,15 28,56 1,51 5,09 0,82 0,20 42,2 29,0 17,2 31% 6% příměstská Ω R = 10 Ω 4,36+j4,15 vyladěný zem. sous. DTS nezatížený 19,00 0,95 9,28 2,45 0,26 8,53 1,06 7,48 2,20 0,20 21,3 11,6 20,8 45% 3% příměstská Ω R = 10 Ω 4,36+j4,15 podladěný o 50A zem. sous. DTS zatížený 99,29 1,41 8,64 2,37 0,35 63,20 0,62 6,55 2,13 0,32 99,7 63,5 63,2 36% 8% příměstská Ω R = 10 Ω 4,36+j4,15 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 18,96 1,11 9,54 2,40 0,25 7,73 1,11 7,50 2,26 0,20 21,3 11,0 21,2 49% 3% příměstská Ω R = 10 Ω 4,36+j4,15 podladěný o 40A zem. sous. DTS zatížený 43,03 2,54 7,30 1,63 0,20 29,20 1,64 4,88 1,00 0,37 43,7 29,7 17,6 32% 7% příměstská Ω R = 10 Ω 4,36+j4,15 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 6,20 2,19 6,40 1,28 0,16 4,36 0,80 4,29 1,19 0,23 9,5 6,3 14,9 33% 6% příměstská Ω R = 10 Ω 5,64+j4,72 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 6,72 2,56 3,84 0,80 0,14 6,03 1,38 2,66 0,92 0,17 8,1 6,8 15,6 17% 6% příměstská Ω R = 10 Ω 5,64+j4,72 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 6,68 2,87 5,14 0,90 0,19 5,18 1,40 3,37 0,78 0,22 9,1 6,4 15,1 29% 6% příměstská Ω R = 10 Ω 5,64+j4,72 podladěný o 40A zem. sous. DTS zatížený 38,40 3,07 2,18 1,97 0,63 23,29 1,17 1,98 0,95 0,50 38,6 23,4 16,7 39% 7% příměstská 38 0 Ω R = 10 Ω 7,56+j6,21 vyladěný zem. Sous. 400 x 1,39 0,40 3,97 0,86 0,36 9,82 0,30 0,52 0,32 0,20 5,7 10,0 11,0-75% 29% příměstská 38 0 Ω R = 10 Ω 7,56+j6,21 překom zem. Sous. 400 x 17,40 0,48 3,83 0,82 0,41 15,14 0,44 0,72 0,40 0,23 17,9 15,1 18,1 15% 48% příměstská Ω R = 10 Ω 5,64+j4,72 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 3,88 0,04 0,30 0,12 0,05 0,38 0,04 0,23 0,09 0,05 3,9 0,5 8,4 88% 4% příměstská Ω R = 10 Ω 5,64+j4,72 vyladěný zem. sous. DTS zatížený 4,02 0,09 0,58 0,33 0,08 0,79 0,09 0,46 0,22 0,08 4,1 1,0 8,6 76% 4% příměstská Ω R = 10 Ω 5,64+j4,72 podladěný zem. sous. DTS zatížený 28,47 0,10 0,72 0,38 0,08 1,56 0,21 0,58 0,25 0,12 28,5 1,7 32,9 94% 16% příměstská Ω R = 10 Ω 5,64+j4,72 podladěný zem. sous. DTS zatížený 23,67 0,00 0,86 0,47 0,12 2,70 0,00 0,78 0,35 0,11 23,7 2,9 26,8 88% 13% příměstská Ω R = 10 Ω 5,64+j4,72 podladěný zem. sous. DTS zatížený 25,50 3,37 4,33 1,80 0,26 20,70 1,67 3,10 1,17 0,23 26,2 23,3 0,9 11% 0% příměstská Ω R = 10 Ω 5,64+j4,72 podladěný zem. sous. DTS zatížený 31,20 3,39 4,46 1,58 0,35 16,50 0,80 2,93 0,78 0,42 31,8 16,9 17,6 47% 9% příměstská Ω R = 10 Ω 7,56+j6,21 vyladěný zem. sous ,37 1,42 2,82 0,65 0,17 7,93 0,64 2,00 0,56 0,16 4,7 8,2 0,0-77% 0% příměstská Ω R = 10 Ω 7,56+j6,21 vyladěný zem. sous ,04 0,04 0,30 0,12 0,05 0,44 0,05 0,20 0,11 0,04 3,1 0,5 8,5 84% 4% příměstská Ω R = 10 Ω 7,56+j6,21 vyladěný zem. sous ,21 0,28 0,99 0,63 0,07 2,16 0,21 1,02 0,32 0,13 3,4 2,5 9,0 28% 4% příměstská Ω R = 10 Ω 7,56+j6,21 vyladěný zem. sous ,81 1,38 2,62 1,03 0,19 6,83 0,65 2,01 0,68 0,18 4,9 7,2 12,9-47% 6% příměstská Ω R = 10 Ω 7,56+j6,21 vyladěný zem. sous ,15 1,19 2,98 0,75 0,21 6,64 0,55 2,11 0,54 0,19 5,3 7,0 12,7-32% 6% příměstská 212 cca 50Ω/obloukové R = 10 Ω 7,56+j6,21 podladěný o 40A zem. sous ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 38,1 0,0 38,0 100% 18% příměstská Ω R = 10 Ω 7,56+j6,21 podladěný o 40A zem. sous ,20 1,37 2,71 1,18 0,13 17,22 0,98 1,83 0,73 0,23 37,3 17,3 21,5 54% 10% příměstská Ω R = 10 Ω 7,56+j6,21 podladěný o 40A zem. sous ,22 1,28 2,25 1,12 0,13 17,24 0,87 1,28 0,74 0,20 36,4 17,0 20,6 53% 10% příměstská Ω R = 10 Ω 7,56+j6,21 přeladěný o 40A zem. sous ,48 1,87 2,70 0,96 0,16 22,58 1,06 1,91 0,77 0,00 36,6 23,1 34,6 37% 16% příměstská Ω R = 10 Ω 7,56+j6,21 přeladěný o 40A zem. sous ,59 1,59 2,20 1,34 0,09 22,59 1,15 1,71 1,01 0,18 36,7 22,8 32,2 38% 15% příměstská Ω X = 6,3 Ω 4,52+j5,28 vyladěný zem. sous. DTS nezatížený 16,39 0,44 1,50 0,76 0,00 16,36 1,12 1,67 0,93 0,00 16,3 16,5 11,4-1% 4% příměstská Ω X = 6,3 Ω 4,52+j5,28 podladěný o 25A zem. sous. DTS nezatížený 37,58 0,57 1,54 0,89 0,00 24,07 0,95 1,85 0,95 0,00 37,6 24,1 22,2 36% 7% Účinnost PPF I PPF /I c ** po aplikaci PPF vznikla stejnosměrná složka 20