Sedan en tid tillbaka låter E.ON Energidistribution AB utföra primärprov i syfte att säkerställa funktionen hos riktade jordfelsskydd för högspänningsledningar i elnät. Proven utförs på ett sätt som motsvarar ett verkligt jordfel och görs rutinmässigt i samband med förändringar som kan påverka skyddens funktion. Vid utförandet av proven registreras värden för nollföljdsspänning och jordfelsström. Värden för nollföljdsspänning och jordfelsström är grundläggande inställningsparametrar till riktade jordfelsskydd, dessa beräknas utifrån elnätets egenskaper av samma nätägare med en viss beräkningsmodell. E.ON önskar kartlägga skillnaderna mellan värden som beräknas och värden som kan uppstå vid jordfel i syfte att synliggöra eventuella svagheter i den beräkningsmodell som används så att dessa kan åtgärdas. E.ON:s beräknade värden för nollföljdsspänning och jordfelsström har i den här rapporten jämförts med motsvarande värden som mätts upp vid primärprov. De uppmätta värdena kan antas motsvara värden som kan uppstå vid jordfel. Med den modell som E.ON använder för beräkning visar det sig då att nollföljdsspänningen ofta beräknas till värden som är högre än vad som mäts upp, knappt 10 % högre. Jordfelsströmmen beräknas däremot oftast till värden som är lägre än vad som mäts upp, cirka 10 % lägre. För att söka förklaring på vad avvikelserna mellan beräknade och uppmätta värden kan bero på samt försöka minska dessa har studier av tre parametrars inverkan på beräkningar genomförts, aktiva förluster i lokal och central kompensering samt ledningars serienollföljdsimpedans har undersökts. Utöver att klargöra hur beräknade värden för nollföljdsspänning och jordfelsström påverkas då dessa parametrar varieras görs ett par andra iakttagelser i studierna. En av dessa är att det beräkningsvärde för aktiva förluster i lokala kompenseringar som är vanligen använt av E.ON förmodligen är lite för högt. En annan iakttagelse är att om ledningars serienollföljdsimpedanser försummas så beräknas jordfelsströmmen vid stumt jordfel till ej försumbart lägre värden. I allmänhet tar E.ON ingen hänsyn till ledningars serienollföljdsimpedans vid beräkningar av nollföljdsspänning och jordfelsström. Vissa avvikelser mellan beräknade och uppmätta värden antas kunna förklaras av att det finns en skillnad mellan skattad och verklig nollföljdsimpedans per fördelningsstation. I övrigt konstateras att ingen generell förändring av någon enskild av de tre parametrarna som undersöktsi studierna påverkar så att alla avvikelser minskar. Eventuellt skulle kombinationen av att generellt sänka beräkningsinställningen för aktiva förluster i lokala kompenseringar tillsammans med att hänsyn börjar tas till ledningars serienollföljdsimpedans kunna påverka de allra flesta avvikelser att bli mindre. Ett förslag om att prova den idén tillsammans med andra uppslag till fortsatta utredningar lämnas som ett alternativ till ett framtida förhållningssätt av vad den här rapporten visar. Två andra alternativ presenteras också.

<p>One of ABB Power Systems´s business areas is HVDC (High Voltage Direct Current) technology. HVDC is used for transmissions for both short and long distances. One of Power Systems’s products is called HVDC Light. </p><p>HVDC Light is a relatively new technology for power transmission, but have before only been used for motor drives applications. The technology is based on VSC (Voltage Source Converter) that uses a technique called PWM (Pulse Width Modulation). </p><p>There are a lot of PWM patterns that have been examined, but not in the field of power transmission where ABB Power Systems is working. </p><p>The different PWM patterns can be used for reducing switching losses or harmonics, that can cause the need of external filters to decrease or increase. </p><p>The purpose of this report is to give a general picture of the system that generates the PWM patterns. The report describes some main components in the system. T</p><p>he thesis also present amplitude spectrum from various PWM patterns - generated by signals that have been pulse width modulated with a triangle- shaped wave. </p><p>By showing the frequency-content, the decisions are eased for the engineers and technicians that are working with this kind of questions. </p><p>An analysis of different PWM patterns have been done. The kind of reference waves that generate the PWM patterns are called Dead Band PWM and Modified SPWM. </p><p>Comparisons have been done for Dead Band PWM, between harmonics and the width of Dead Band. Comparisons have been done for Modified SPWM, between: </p><p>1. fundamental frequency and modulation index. </p><p>2. different Modified SPWM and their harmonics.</p>

One of ABB Power Systems´s business areas is HVDC (High Voltage Direct Current) technology. HVDC is used for transmissions for both short and long distances. One of Power Systems’s products is called HVDC Light. HVDC Light is a relatively new technology for power transmission, but have before only been used for motor drives applications. The technology is based on VSC (Voltage Source Converter) that uses a technique called PWM (Pulse Width Modulation). There are a lot of PWM patterns that have been examined, but not in the field of power transmission where ABB Power Systems is working. The different PWM patterns can be used for reducing switching losses or harmonics, that can cause the need of external filters to decrease or increase. The purpose of this report is to give a general picture of the system that generates the PWM patterns. The report describes some main components in the system. T he thesis also present amplitude spectrum from various PWM patterns - generated by signals that have been pulse width modulated with a triangle- shaped wave. By showing the frequency-content, the decisions are eased for the engineers and technicians that are working with this kind of questions. An analysis of different PWM patterns have been done. The kind of reference waves that generate the PWM patterns are called Dead Band PWM and Modified SPWM. Comparisons have been done for Dead Band PWM, between harmonics and the width of Dead Band. Comparisons have been done for Modified SPWM, between: 1. fundamental frequency and modulation index. 2. different Modified SPWM and their harmonics.