Diagnostika uzemnění stožárů vedení VN a VVN

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá uzemněním stožárů vedení velmi vysokého napětí. Diplomové práci předcházelo měření na vedení velmi vysokého napětí 400 kV. Uzemnění je základní bezpečnostní prvek všech elektrických zařízení. Při poruše či zasažení bleskem svede velké nebezpečné proudy do země. Chrání osoby i majetek. Uzemňování je v práci nejprve popsáno obecně. Osvětleny jsou analytické výpočty základních typů zemničů. Popsány jsou metody měření zemnících a měrných odporů. Na samotné měření byla použita metoda potenciálového spádu a metoda Wennerova. Prvním cílem práce je statistické zpracování naměřených dat. Teoreticky jsou popsány statistické metody. Mezi naměřenými daty byla primárně ověřována korelace. Korelace značí lineární závislosti mezi dvěma datovými soubory. Jelikož korelační koeficienty vyšly vysoké, lze odvodit silnou lineární závislost naměřených dat. Tato skutečnost odpovídá fyzikální teorii. Naměřených dat bylo velké množství. Navrhl jsem tedy program na automatizaci zpracování dat. Program je sepsán v prostředí Visual Basic for Applications pro Excel. Druhým cílem práce je vypracování modelu vedení vysokého napětí a výklad výsledků. Celé vedení vysokého napětí je modelováno v programu EMTP-RV. Simulovány jsou poruchové stavy na vedení. V dalším kroku jsou posouzeny dopady poruch na bezpečnost osob. Simulace nepotvrdila dostatečné uzemnění u několika kritických sloupů vedení. Automatizační program pomáhá ve zpracování dat dalších probíhajících měření. Statistika potvrdila fyzikální vztahy a závislosti měřených veličin. Hlavním výsledkem práce jsou poznatky vyvozené ze simulace. Závěry jsou důležité z hlediska bezpečnosti osob v okolí stožárů vedení.

This master’s thesis deals with grounding/earthing of high voltage power lines. Ahead of writing this thesis, data from 400 kV high voltage powerline were measured. Grounding is a fundamental security measure for all electrical devices. During a fault or when struck by lightning the grounding leads the dangerously high current to ground. Thus, protecting people and property. The first part describes grounding in general. Analytical calculation of basic grounding devices is highlighted. Methods of measurement of ground resistance and resistivity are listed. Potential slope method and Wenner method were used for the measurement. The first goal of this thesis is statistical treatment of the data. Statistical methods are described. Correlation between groups of data was primarily verified. A correlation suggests linear relationship between two data groups. The correlation coefficients turned out very high. From this we can judge high linear dependence. The quantity of measured data was very high. I have developed a compiling software for automatization of said data. The software was developed in Visual Basic for Applications for Excel. The second goal of this thesis is simulation of a high voltage powerline and interpretation of findings. The entirety of high voltage powerline is modelled and simulated in the EMTP-RV software. Short-circuit faults are simulated. Consequences for safety of people are deduced. The simulation has disproved sufficient grounding of several critical poles. The automatization software is still in use and helps compiling data from ongoing measurements. The statistical methods have confirmed physical theory of grounding. The main result of this thesis are the findings ensuing from the simulation. These conclusions are important from the security perspective around the high voltage poles.