Mid Sweden University

Målet med den här rapporten är att undersöka hur olika systemjordningar påverkar felström och nollpunktspänning vid enfasiga jordfel. Den praktiska delen består av att konstruera en laborationsuppställning där experimenten ska göras. För personsäkerheten kommer den att köras på 50 V huvudspänning. Den kommer innehålla 5 olika delar. Den första delen är inkommande 400/50 V-transformator, andra delen är själva jordningsmodulen, tredje delen är fördelningen, fjärde delen är kabelmodellerna och till sist är det en felmodell där olika typer av fel kan simuleras. En kort laboration kommer att utföras på uppställningen där enfasiga jordfel med olika felresistans kommer att skapas och mätas på. Den teoretiska delen består av att göra beräkningar på de olika systemen för att se hur bra laborationsuppställningen stämmer överens med det teoretiska. Den kommer även innehålla en del om hur allt detta kan överföras till ett 10 kV-system. Resultatet visar att det praktiska och teoretiska stämmer ganska väl överens, men särskilt i fallet med det spoljordade systemet är det svårt att bestämma de verkliga fysiska egenskaperna för att kunna göra tillräckligt noggranna antaganden för beräkningarna. I jämförelsen mellan de olika systemjordningarna blir deras olika egenskaper uppenbara. I ett nät med kompenserad nollpunkt blir t.ex. jordfelströmmen vid lågohmiga jordfel betydligt lägre än för de andra typerna av nät. Det ger även en högre nollpunktspänning vid högohmiga jordfel.

The aim for this report is to compare different earthing systems in electrical networks and examine how the fault currents and neutral point voltages depends on the earthing system during single phase to earth faults. The practical part consists of constructing the laboratory model where the experiment will take place. For personal safety the model will be using a main voltage of 50 V. The model will consist of 5 modules. The first module is the mains 400/50 V transformer, the second is the earthing module (where different types of earthing can be chosen), the third module is the distribution block, the fourth module is 3 cable models and the fifth module is the fault model where different types of fault can be simulated. After the construction a short experiment will be carried out where earth fault with different resistances on networks with different earthing system will be created and measured upon. The theoretical part will consist of calculations verifying the created model accuracy with the theoretical model found in literature. There will also be a short part explaining how all this applies to a 10 kV system. The results from this is that the created model and the theoretical model do comply but in the case of the system with a Petersen-coil it is hard to determine all the real physical properties of the system to make accurate assumptions for the calculations. Comparing the different types of earthing it is clear that in a system with a Petersen-coil the earth fault current with a low impedance fault is much smaller than for the other types of systems. As for the neutral point voltage it is higher in a system with a Petersen-coil when there is a high impedance fault compared to the other types of earthing systems.