Mathematical modeling of transient processes in a section of open-phase power grid

• Autorzy: Chaban Andriy , Szafraniec Andrzej , Levoniuk Vitaliy , Lewiński Andrzej , Chmiel Marek

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2025.03.08

Warianty tytułu

PL

Modelowanie matematyczne procesów nieustalonych w fragmencie sieci energetycznej w stanach niepełnofazowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Relying on the fundamental laws of applied electric engineering, a mathematical model is developed of a power grid section that consists of a supply line and a three-phase power transformer. The line is represented as a resistance-induction-volume element supplied from an asymmetrical electromotive force (EMF) system source, the transformer as non-linear electromagnetic circuits. This model serves the purpose of analysing the object’s transient states, including its open-phase state.

PL

W pracy niniejszej wychodząc z podstawach praw elektrotechniki stosowanej opracowano model matematyczny fragmentu sieci elektroenergetycznej, który składa się z linii zasilania oraz trójfazowego transformatora mocy. Linia przedstawiona jest, jako rezystancyjnoindukcyjno-pojemnościowy element, zasilany przez źródło asymetrycznego układu sił elektromotorycznych SEM. Transformator mocy przedstawiony jest, jako nieliniowy element w postaci elektromagnetycznych obwodów. Za pomocą tego modelu analizowane są stany przejściowe układu, w tym stan niepełnofazowy.

Słowa kluczowe

EN

mathematical modelling; power grid; transformer; transient processes; transmission line equation; open-phase state

PL

modelowanie matematyczne; sieć energetyczna; transformator; proces przejściowy; równania linii przesyłowych

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 101, nr 3
• Strony: 32--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Chaban Andriy

• Faculty of Transport, Electrical Engineering and Computer Science, Casimir Pulaski Radom University, ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom
• Institute of Power Engineering and Control Systems, Lviv Polytechnic National University, ul Bandery 12, Lwów, Ukraina
• Department of Electrical Systems, Lviv National Environmental University, ul. W. Wielkiego 1, Dubliany

• https://orcid.org/1.0000-0002-4620-301X

autor

Szafraniec Andrzej

• Faculty of Transport, Electrical Engineering and Computer Science, Casimir Pulaski Radom University, ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom

• https://orcid.org/0000-0002-0143-2409

autor

Levoniuk Vitaliy

• Department of Electrical Systems, Lviv National Environmental University, ul. W. Wielkiego 1, Dubliany

• https://orcid.org/.0000-0003-2113-107X

autor

Lewiński Andrzej

• Faculty of Transport, Electrical Engineering and Computer Science, Casimir Pulaski Radom University, ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom

• https://orcid.org/0000-0002-0175-2963

autor

Chmiel Marek

• https://orcid.org/0000-0001-8662-7127

Bibliografia

• [1] Chaban,A.; Lis M.; Szafraniec A.; Levoniuk V., Mathematical Modelling of Transient Processes in a Three Phase Electric Power System for a Single Phase Short-Circuit. Energies, (2022), 15, 1126
• [2] Chaban A., Lis M., Szafraniec A., Chrzan M., Levoniuk V., Interdisciplinary modelling of transient processes in local electric power systems including long supply lines of distributed parameters, IEEE Xplore, (2018) Applications of Electromagnetics in Modern Techniques and Medicine (PTZE), 17-20
• [3] Surdac ki P., Jaroszyński L., Woźniak Ł ., Modelowanie prądu włączania transformatora nadprzewodnikowego w środowisku Pspice, Przegląd elektrotechniczny, (2021), nr 4, 162 – 165
• [4] Furgał J., Kuniewski M., Pająk P., Analysis of internal overvoltages in transformer windings during transients in electrical networks, Energies, (2020), 13, 2644
• [5] Levačić G., Ivanković I ., Čurin M. , Mathematical model of power transmission network for calculations in frequency domain, Proceedings of the 2nd International Colloquium on Smart Grid Metrology (SMAGRIMET) (2019), 09-12 April 2019, Split, Croatia.
• [6] Bulucea C.A., Nicola D.A., Mastorakis N.E., Cismaru D.C., Modelling of electrical transformers in dynamic regimes. Proceedings of the 9th WSEAS/IASME International Conference on electric power systems, high voltages, electric machines, (2009), Genova, Italy. October 17-19, 2009, 188- 195.
• [7] Vakhnina V. V., Kuznetsov V. N., Shapovalov V. A., Modeling the saturation processes of a power-transformer core under simultaneous direct and alternating current passing through the winding, Electrical Engineering, (2017), 88, 223– 228
• [8] Varricchio S. L., Gomes Jr S., Rangel R. D., Three winding transformer s-domain model for modal analysis of electrical networks, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, (2011), Volume 33, Issue 3, 420-429
• [9] Bosneaga V. A., Sus lov V. M., Investigation of asymmetrical modes of three-phase three leg transformer with windings connection in zigzag, Regional energy problems, (2013). Nr 2, 22, 38-45 (Rus).
• [10] Shcherbak , I. Mathematical model of consumer regulators management for alignment of electric load graphs of transformer substation 10/0.4 kV, Lighting Engineering & Power Engineering, (2020), 3(56), 125–129
• [11] Chaban A., Hamilton-Ostrogradski Principle in Electromechanical Systems; Soroki, Lviv, Ukraine, ((2015), 488.