Switching and lightning overvoltages and the required withstand voltage betweeen the open contacts of 245 KV circuit breakers

• Autorzy: Bandel J. , Hejduk A. , Dzierżyński A. , Korycki P. , Sibilski H.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0009.4410

Warianty tytułu

PL

Przepięcia łączeniowe i piorunowe a wymagany poziom wytrzymałości otwartych styków wyłączników 245 KV

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper deals with the surges generated in the network during switching operations and lightning surges. The level of both kinds of surge was compared with the required dielectric strength between the open contacts of 245 kV circuit breakers. Overvoltages greater than the electrical withstand voltage of the circuit breaker can cause arc ignition between the circuit breaker’s open contacts and power engineering service s have reported such cases. The results of such failures can be very serious. This is a problem especially for single-break circuit breakers, in which the stresses on the electrical insulation between the open contacts of the breaker are very high. A method for selecting lightning arresters to lower the overvoltages is proposed. The switching of short-circuit currents by a circuit breaker may cause a weakening of the circuit breaker chamber’s insulation and reduce its electrical withstand and durability.

PL

Przedstawiono sposób oceny wartości przepięć generowanych w sieci pomiędzy otwartymi stykami wyłącznika podczas operacji łączeniowych i wyładowań piorunowych. Wartości przepięć porównano z wartościami napięć probierczych wyłączników. Zaproponowano sposób doboru ograniczników napięcia. Wyłączanie prądów zwarciowych może powodować osłabienie izolacji komory wyłącznika zmniejszając jego wytrzymałość elektryczną i trwałość łączeniową. W energetyce zgłaszano przypadki zapłonów łuku na otwartych stykach wyłączników, tego rodzaju awarie mogą być bardzo groźne w skutkach. Problem ten dotyczy przede wszystkim wyłączników jednoprzerwowych, w których naprężenia elektryczne izolacji przerwy pomiędzy stykowej wyłącznika są bardzo duże. Z tego powodu pojawiają się postulaty zwiększenia liczby łączeń podczas badań typu wyłącznika, jakie należy wykonywać bez wymiany jakichkolwiek części komory wyłącznika, czy też napędu.

Słowa kluczowe

EN

high voltage circuit breakers; switching inductive and capacitive currents; switching and atmospheric overvoltage; lightning arresters

PL

wyłączniki najwyższych napięć; łączenie prądów indukcyjnych i pojemnościowych; przepięcia łączeniowe i atmosferyczne; ogranicznik napięcia

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2016
• Tom: Z. 274
• Strony: 43--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Bandel J.

• Electrotechnical Institute, ul. M. Pożaryskiego 28, 04-703 Warsaw, Poland

autor

Hejduk A.

• Electrotechnical Institute, ul. M. Pożaryskiego 28, 04-703 Warsaw, Poland

autor

Dzierżyński A.

• Electrotechnical Institute, ul. M. Pożaryskiego 28, 04-703 Warsaw, Poland

autor

Korycki P.

• Electrotechnical Institute, ul. M. Pożaryskiego 28, 04-703 Warsaw, Poland

autor

Sibilski H.

• Electrotechnical Institute, ul. M. Pożaryskiego 28, 04-703 Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. PN-EN-60694 – Common specification for high–voltage switchgear and controlgear standards.
• 2. PN-EN-60060-1 – High voltage test techniques – Part 1. General definitions and test requirements.
• 3. PN-89/E-060056 – High voltage switches for rated voltages of 52 kv and above.
• 4. Hanzelka Z.: Power quality Part 6. The process of capacitor bank switching. Http://twelvee.com.pl/pdf/Hanzelka/cz_6_pelna.pdf (Polish).
• 5. Mazza G., Michaca R.: The first international enquiry on circuit- breaker failures and defects in service. Electra Nr 79, pp. 21-91, Dec. 1985.
• 6. Janssen A.: Final report of the second enquiry on high voltage circuit-breaker failures and defects in service. Working Group 13.06 Technical Brochure CIGRE, Paryż 1994.
• 7. Jakubowski J. L.: PWN, Warszawa 1968. Basic theory of surge in power energy systems, PWN, Warsaw 1968 (Polish).
• 8. Babikow M. A., Komarow N. S., Siergiejew A. S.: High Voltage Technique, WNT, Warszawa 1967, (Polish).
• 9. Carvalho A. C., Lacorta M., Vorpe M.: A statistical method to evaluate dielectric characteristics of circuit-breakers. CIGRE Colloquium SC 13 May 1989, Yugoslavia.
• 10. Kopainsky J., Ruoss E.: Interruption of low inductive current and capacitive currents in high–voltage systems, B.B. Rev. 4, 1979.
• 11. Baltensperger P.: The shape and the magnitude of overvoltages when interrupting small inductive currents in h.v. Systems B.B/Rev. 47, pp. 195, 1960.
• 12. Draft IEC 99-5 – Surge arresters. Guide for the selection and application. Document IEC TC37 Nr 37/123/FDIS.
• 13. Furgał J., Tokarz P.: The impact of the synchronization of switching on the overvoltages in electrical power systems – Scientific Papers of the Faculty of Electrical and Control Engineering, Gdansk University of Technology No. 30, Seminar XXI - The use of computers in science and technology 2011 – Gdansk Branch ptetis, Paper 8 1. AGH-University of Science and Technology, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków.
• 14. ANSI/IEEE C62.22 Guide for Application of Metal-Oxide – Surge Arresters for AC Systems.
• 15. Dzierżyński A., Korycki P., Sibilski H.: HV circuit breaker failure and defects in service, IV Conference on Quality of Electric Power Grid in Poland including The Quality Requirements for Recipients, Ryn, 18-19 June 2009, PTPiREE, Poznań, pp. 227-230.
• 16. Méthodes utilisées et possibilités d’essais dans la station d’essai de court-circuit de la Societé Brown Boveri, B.B. Rev. 12, pp 714-726, 1968.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.