Undersøgelse af switching Transienter for et HVAC system
Forfatter
Nessari Ashkzari, Massoud
Semester
7. semester
Uddannelse
Udgivelsesår
2014
Afleveret
2014-12-17
Antal sider
75
Resumé
Denne bachelorafhandling undersøger de kortvarige overspændinger (switching transienter), der opstår, når en højspændt AC-transmissionslinje kobles ind. Studiet omfatter et enkelt-fase system, hvor en 150 kV ideel spændingskilde via en afbryder forsyner en 100 km luftledning i serie med et 10 km jordkabel, der er åbent i enden. Formålet er at beskrive fænomener som udbredelsesbølger, refleksion og brydning ved indkobling samt at sammenligne, hvordan forskellige linjemodeller og simuleringsværktøjer gengiver transienterne. Der etableres et teoretisk grundlag for linjeparametre (R, L, C), og flere modeller anvendes (frekvensafhængig model, pi-sektion og tre pi-sektion). I alt implementeres og testes ni enkelt-fase modeller i PSCAD og MATLAB/Simulink, og et worst-case scenarie undersøges ved at lukke afbryderen ved spændingsmaksimum. Resultaterne viser, at indkobling kan medføre betydelige overspændinger, hvis størrelse afhænger af bl.a. geometri, elektriske egenskaber og koblingstidspunkt, og at PSCAD generelt leverer mere præcise resultater for denne type transientsimulering end MATLAB/Simulink.
This bachelor thesis investigates transient overvoltages (switching transients) that occur when a high-voltage AC transmission line is energized. The study considers a single-phase setup in which a 150 kV ideal source, through a circuit breaker, supplies a 100 km overhead line in series with a 10 km underground cable with an open end. The objective is to describe phenomena such as traveling waves, reflection, and refraction at energization and to compare how different line models and simulation tools reproduce the transients. A theoretical foundation for line parameters (R, L, C) is established, and several models are used (frequency-dependent model, pi-section, and three pi-sections). Nine single-phase models are implemented and tested in PSCAD and MATLAB/Simulink, and a worst-case scenario is simulated by closing the breaker at the voltage peak. The results indicate that energization can cause significant overvoltages whose magnitudes depend on geometry, electrical properties, and the switching instant, and that PSCAD generally provides more precise results for this type of power-system transient simulation than MATLAB/Simulink.
[Dette resumé er genereret med hjælp fra AI direkte fra projektet (PDF)]