Assessment of dynamic effects in distribution substations with flexible conductors regarding short-circuit duration values

• Autorzy: Piechocki P. , Frąckowiak R.

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2017.2.11

Warianty tytułu

PL

Wartości czasu trwania zwarcia a ocena skutków dynamicznych w rozdzielniach z przewodami giętkimi

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The paper refers to the finding of the short-circuit duration when computing the dynamic effects in the EHV distribution substations with flexible conductors using statistical-probabilistic method. A dedicated simulation model comprising an important element i.e. a short-circuit duration model has been developed. Referring to the obtained results, the probabilistic analysis of values of short-circuit duration, short-circuit current and dynamic forces has been carried out for the substation’s selected points. In computations, faults on bus and in the substation’s bays, transformers and electric power lines have been taken into account. A risk criterion- based method of finding the short-circuit duration values needed in computations of dynamic forces in the power distribution substations has been presented.

PL

Artykuł dotyczy zagadnienia określania wartości czasu trwania zwarcia podczas obliczania skutków dynamicznych w rozdzielniach najwyższych napięć z przewodami giętkimi metodą statystyczno-probabilistyczną. Do realizacji zadania opracowano model symulacyjny, którego ważnym elementem jest model czasu trwania zwarcia. Wyniki badań symulacyjnych pozwoliły na przeprowadzenie probabilistycznej analizy wartości czasu trwania zwarcia, prądu zwarciowego oraz sił dynamicznych dla wybranych punktów rozdzielni. W obliczeniach uwzględniono zwarcia na szynach i w polach rozdzielni, transformatorach oraz liniach elektroenergetycznych. Przedstawiono metodę określania wartości czasu trwania zwarcia dla potrzeb obliczeń dynamicznych sił w rozdzielniach elektroenergetycznych opartą na kryterium ryzyka.

Słowa kluczowe

EN

dynamic effects; short-circuit duration; EHV distribution substations; simulation

PL

skutki dynamiczne; czas trwania zwarcia; rozdzielnie najwyższych napięć; symulacja

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 19, no. 2
• Strony: 237--243
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Piechocki P.

• PSe S.A.ul. Marcelińska 71, 60-354 Poznań

autor

Frąckowiak R.

• Institute of electric Power engineering Poznan University of Technology Pl. Skłodowskiej Curie 5, 60-965 Poznań, Poland
• [e-mail]

Bibliografia

• 1. Adwad M. B., Huestits H. W. Influence of Short-Circuit Currents on HV and EHV Strain Bus Design. IEEE Transactions on PAS 1980; 99(2): 480-487, https://doi.org/10.1109/TPAS.1980.319683.
• 2. Anders C. J. Probability Concepts in Electric Systems. J. Toronto: Wiley&Sons, 1990.
• 3. Daszczyszak M. Zastosowanie metod probabilistycznych do podjęcia decyzji optymalnej modernizacji oszynowania giętkiego w elektroenergetycznych stacjach NN. Rozprawa doktorska, AGH Kraków, 1995.
• 4. El-Kady M. A. Probabilistic Short-Circuit Analysis by Monte Carlo Simulations. IEEE Transactions on PAS 1983; 102(5): 1240-1248, https://doi.org/10.1109/TPAS.1983.318069.
• 5. Frąckowiak R. Simulation – Aided Short-Circuit Risk Evaluation for Circuit Breakers in HV Substations. Second International Conference on The Reliability of Transmission and Distribution Equipment. IEE Conference Publication Number 406 1995; 175-179
• 6. Frąckowiak R. Zagadnienia elektroenergetyki w ujęciu statystycznych i probabilistycznych badań. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2013.
• 7. Frąckowiak R., Piechocki P. Rzeczywisty czas działania zabezpieczeń w sieci elektroenergetycznej 110, 220 i 400 kV. Automatyka Elektroenergetyczna 2009; 2: 12-16.
• 8. Frąckowiak R., Piechocki P., Symulacyjna ocena prądów zwarciowych w rozdzielniach 110, 220 i 400 kV, Przegląd Elektrotechniczny 2010; 86(4); 237-240.
• 9. Frąckowiak R., Piechocki P. Wartości czasu trwania zwarcia szacowane dla rozdzielni najwyższych napięć na podstawie badań symulacyjnych, Przegląd Naukowo-Metodyczny, Edukacja dla Bezpieczeństwa 2016; 1: 1338-1352.
• 10. Germani M. D., Vainberg M., Ford G. L., El-Kady M. A., Ganton R. W. D. Probabilistic Short-circuit Uprating of Station Strain Bus System-Overview, Application and Risk Assessment. Proceedings of First International Symposium, Probabilistic Methods Applied to Electric Power Systems 1986; 567-579.
• 11. Herrmann, B., Stein, N., Kiessling, G. Short-circuit effects in high-voltage substations with stranded conductors. Systematic full-scale tests and simple calculation method. IEEE Trans. Power Delivery 1989; 4: 1021-1028, https://doi.org/10.1109/61.25582.
• 12. Hosemann G., Landin I., Meyer W. Progress in International Standardization Mechanical Effect of Short-Circuit Currents in Substations with Flexible Conductors, Fourth International Symposium on Short-Circuit Currents in Power Systems 1990; 3.3.
• 13. IRiESP - Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Przesyłowej – Warunki korzystania, prowadzenia ruchu, eksploatacji i planowania rozwoju sieci przesyłowej. http://www.pse.pl.
• 14. Lilien J. L., Brokamp L. Mechanical effects of short-circuit currents in substations with strain bus systems. Parameter Analysis and simple method of calculation. CIGRE Symposium 1985; 06 85.
• 15. Lilien J. L., Miri A. M. Stein N., Herrmann, B., Stein, N., Kiessling, G. Short-circuit effects In high-voltage substations with stranded conductors. Systematic full-scale tests and Simple calculation method. IEEE Trans. Power Delivery 1989; 4:1021-1028, https://doi.org/10.1109/61.25582.
• 16. PN-EN 60865-1. Obliczanie skutków zwarciowych – Część I: Definicje i metody obliczania (IEC 865-1.Short-circuit currents – Calculation of effects. Geneve 1993).
• 17. Popczyk J. Modele probabilistyczne w sieciach elektroenergetycznych. Warszawa: WN-T, 1991.
• 18. Stein, N., Rieyer, W., Miri, A.M. Tests and calculations of short-circuit forces and displacements in high-voltage substations with strained conductors and droppers. European Transactions on Electrical Power 2000; 10 (3): 131-137, https://doi.org/10.1002/etep.4450100302.
• 19. Szadkowski, M. Siły zwarciowe narażające izolatory wsporcze WN . Przegląd Elektrotechniczny 2012; 88(5 A): 108-111.
• 20. Vainberg M., Germani M. D., El-Kady M. A., Ganton R. W. Probabilistic Uprating of 230 kV Strain Bus System at Substations with High Fault Currents. CIGRE Symposium 1985; 310-03.