Pomiary i modelowanie wpływu parametrów konstrukcyjnych kabli elektroenergetycznych na występujące w nich zjawiska falowe

• Autorzy: Zydroń P. , Roehrich J.

Warianty tytułu

EN

Measurements and modeling of power cable construction parameters influence on existing in cables wave-propagation effects

• Konferencja: ZASTOSOWANIE KOMPUTERÓW W NAUCE I TECHNICE’ 2010
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kable elektroenergetyczne charakteryzują się dużą różnorodnością wykonania, zarówno jak chodzi o ich geometrię, strukturę poszczególnych elementów funkcjonalnych w przekroju kabla, jak również stosowane materiały konstrukcyjne. Ma to wpływ na właściwości transmisji sygnałów elektrycznych, w szczególności sygnałów szybkozmiennych, co z kolei w wielu praktycznie spotykanych sytuacjach ma znaczenie dla poprawności analizy rejestrowanych przebiegów falowych. Właściwości transmisyjne, w tym prędkość propagacji fali, impedancja falowa, tłumienność itd. mają znaczenie zarówno przy analizie sygnałów o dużych amplitudach – charakterystycznych dla fal przepięciowych pojawiających się w układach elektro-energetycznych, jak również przy sygnałach o niewielkich energiach, ale o bardzo krótkich czasach trwania – występujących np. podczas pomiarów impulsów wyładowań niezupełnych, powstających w defektach izolacji kablowej lub w osprzęcie kablowym. Celem artykułu jest: 1) przedstawienie wpływu konstrukcji kabli na wstępujące w nich zjawiska falowe na przykładzie wyników pomiarów prędkości propagacji impulsów wykonanych na wybranych, różnych rodzajach kabli, 2) opis modeli kabli stosowanych dla szacowania właściwości transmisyjnych – opartych na schematach zastępczych, uwzględniających poszczególne elementy ich konstrukcji.

EN

Electric power cables are of different design, geometry, structure of functional elements, and applied materials. These elements influence on wave propagation parameters of cables and quality of propagating signals analysis. Transmission properties of cable i.e. wave propagation velocity, surge impedance, and attenuation coefficient are important for both: low amplitude, short time signals (like for PD sources localization) and for high level disturbances (overvoltages). Paper presents: 1) influence of cable construction on observed wave-propagation effects, 2) description of simplified cable models – based on equivalent circuits, used for evaluation of wave propagation parameters.

Słowa kluczowe

PL

kable elektroenergetyczne; parametry falowe; prędkość propagacji

EN

electric power cables; wave propagation parameters; propagation velocity

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2010
• Tom: Nr 28
• Strony: 153--156
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Zydroń P.

autor

Roehrich J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Elektrotechniki i Elektroenergetyki al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• 1. Grzybowski S., Nowaczyk H.: Badania eksploatacyjne i lokalizacja uszkodzeń kabli elektroenergetycznych, WNT, Warszawa, 1977
• 2. Florkowska B., Florkowski M., Włodek R., Zydroń P.: Mechanizmy, pomiary i analiza wyładowań niezupełnych w diagnostyce układów izolacyjnych wysokiego napięcia, Wyd. IPPT PAN, Warszawa, 2001, ISBN 83-910387-5-0
• 3. Boggs S., Pathak A., Walker P.: Partial discharge XXII: High frequency attenuation in shielded solid dielectric power cable and implications thereof for PD location, IEEE Electr. Insul. Mag., vol. 12, 9-16, 1996 ISSN 0883-7554
• 4. Wagenaars P., Wouters P., van der Wielen P., Steennis E.F.: Accurate estimation of the time-of-arrival of partial discharge pulses in cable systems in service, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. Vol. 15, No. 4, pp. 1190-1999, Aug. 2008, ISSN 1070-9878
• 5. Florkowska B., Florkowski M., Furgał J., Pająk P., Roehrich J., Zydroń P: Influence of fast switching phenomena on electrical insulation systems, Przegląd Elektrotechniczny, R. 86, nr 4/2010, str. 158-161, ISSN 0033-2097
• 6. Xu Ch., Zhou L., Zhou J.Y., Boggs S.: High frequency properties of shielded power cable. Part 1: Overview of mechanisms, IEEE Electr. Insul. Mag., Vol. 21, No. 6, pp. 24-28, ISSN 0883-7554
• 7. Weeks W. L., Diao Y. M.: Wave propagation characteristics in underground power cable, IEEE Trans. Power App. Syst., vol. 103, no. 10, pp. 2816-2826, 1984, ISSN 0018-9510
• 8. Chandrasekar S., Cavallini A., Montanari G.C.: Bandwidth and sensitivity issues in PD detection in power cables, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 14, no. 3, pp. 735-743, 2007, ISSN 1070-9878
• 9. Mugala G., Eriksson R., Pettersson P.: Dependence of XLPE insulated power cable wave propagation characteristics on design parameters, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 14, no. 2, pp. 393-399, 2007, ISSN 1070-9878
• 10. Tozzi M., Cavallini A., Montanari G. C., Giuliattini Burbui G.L.: PD detection in extruded power cables: an approximate propagation model, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 15, no. 3, pp. 834-840, 2008, ISSN 1070-9878
• 11. Wagenaars P., Wouters P., van der Wielen P., Steennis E.: Estimation of transmission line parameters for single-core XLPE cables, Proc. 2008 Int. Conf. Cond. Monitoring and Diagnosis, pp. 1132-1135, Beijing, China, 2008, ISBN 978-1-4244-1621-9
• 12. Kable i przewody elektroenergetyczne, Tele-Fonika Kable sp. z o.o. S.K.A., 09-2009
• 13. Mining cable for industrial, commercial and specialty applications, General Cable Inc., 09-2009