Feasibility for the introduction of current limiting impedance for a previously solid grounded medium voltage distribution network

The main target of the thesis work is to demonstrate the feasibility for the introduction of a current limiting impedance in a previously solid grounded distribution system, the network used is the IEEE 34 bus feeder test network. It is explored the main features of protection equipment and systems, and the current trends in the practice of protection engineering. In the thesis is analyzed the different approaches for grounding the distribution system and insulation coordination considerations. The above-mentioned topics are treated in the chapter one and two. A bibliographic research is presented to highlight the main reason and motivations to change the present grounded method in the distribution system. The safety issues and the quality of services aspects are described as the main reason to develop a change in the grounded method of the network. The Italian distribution case, which is a matured network, is presented to analyze the main benefit obtained with the compensated grounded method, which is accompanied with an entire reconsideration of the protection and automation practices in the distribution network, the Italian case presents the particularity that the main driving force to modify the previous insulated grounded system is the quality of service policy established by the national regulator authority. The Brazilian case of AES do Sul is shown to indicate the first steps that a distribution system, which was a solid grounded approach, has performed to introduce a resonant grounded system, the principal reason to change the grounding method is based on security issues since there have been several problems with the ground overcurrent approach related to a lack of sensitivity by the presence of fault resistance, the overvoltages occurred in the new resonant grounding system constitute one of the main constraints to implement the new grounding approach since the system was designed for a solid grounding operation. The bibliographic research is analyzed in chapter three. In chapter four is sizing the compensated grounded scheme to be used according to with the features of the IEEE 34 bus feeder test network. Since the network is based on overhead conductor lines, the compensated system is based just on a resistance. It is analyzed the overvoltages presented in the network, the main concern in the introduction of the compensated resistance is the highly increase in the residual voltages, which present unfeasible values in the phase to ground voltages that connect the monophasic loads. The modifications in the loads to make feasible the introduction of the compensated resistance are presented in chapter five. In this chapter is analyzed the protective margins of the surge arrester required to operate in accordance with the compensated grounded scheme.

L'obiettivo principale della tesi è dimostrare la fattibilità per l'introduzione di una impedenza di limitazione della corrente in un sistema di distribuzione a terra precedenza solida, la rete utilizzata è la rete di prova alimentatore bus IEEE 34. Si è esplorato le caratteristiche principali dei dispositivi di protezione e dei sistemi, e le attuali tendenze nella pratica della tecnica di protezione. Nella tesi viene analizzato i diversi approcci per la messa a terra le considerazioni del sistema di distribuzione e di coordinamento di isolamento. Gli argomenti di cui sopra sono trattati nel capitolo uno e due. Una ricerca bibliografica è presentato per evidenziare il motivo principale e motivazioni per modificare il metodo di messa a terra del sistema di distribuzione. I problemi di sicurezza e la qualità dei servizi aspetti sono descritti come il motivo principale per sviluppare un cambiamento nel metodo a terra della rete. Il caso di distribuzione italiana, che è una rete maturato, viene presentato per analizzare il principale vantaggio ottenuto con il metodo a massa compensato, che si accompagna con un'intera riconsiderare le pratiche di protezione e automazione nella rete di distribuzione, il caso italiano presenta la particolarità che la principale forza trainante per modificare il sistema di messa a terra isolata precedente è la qualità della politica di servizi stabilito dall'autorità nazionale di regolamentazione. Il caso brasiliano di AES do Sul è mostrato per indicare i primi passi che un sistema di distribuzione, che era un solido approccio con messa a terra, si è esibito di introdurre un sistema di messa a terra di risonanza, la ragione principale per modificare il metodo di messa a terra si basa su questioni di sicurezza in quanto non vi sono stati diversi problemi con l'approccio sovracorrente di terra connessi alla mancanza di sensibilità dalla presenza di resistenza di guasto, le sovratensioni sono verificati nel nuovo sistema di messa a terra di risonanza costituiscono uno dei principali vincoli per attuare il nuovo approccio di messa a terra in quanto il sistema è stato concepito per un operazione di messa a terra solida. La ricerca bibliografica è analizzato nel capitolo tre. Nel capitolo quattro è il dimensionamento del sistema di messa a terra compensata da utilizzare in base alle con le caratteristiche della rete di prova alimentatore bus IEEE 34. Poiché la rete è basata su linee conduttore aereo, il sistema compensato si basa solo su una resistenza. Si è analizzato le sovratensioni presenti nella rete, la preoccupazione principale nell'introduzione della resistenza compensato è altamente aumento delle tensioni residue, che presentano valori irrealizzabili nella fase a tensioni di terra che collegano i carichi monofasiche. Le modifiche nei carichi per rendere possibile l'introduzione della resistenza compensata sono presentati nel quinto capitolo. In questo capitolo viene analizzato i margini di protezione dello scaricatore di sovratensioni necessaria al funzionamento in conformità con lo schema a terra compensata.