Method of calculating the total eddy currents induced in screens of a flat three-phase single-pole gas-insulated transmission line

• Autorzy: Piątek Z.

Warianty tytułu

PL

Metoda obliczania całkowitych prądów wirowych indukowanych w ekranach trójfazowego płaskiego jednobiegunowego GIL

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper we discuss the question of eddy currents induced in screens of a flat three-phase single-pole gas-insulated transmission line (GIL). First, we determine the eddy currents induced in the tubular screen by the magnetic field of self-current of the phase conductor. Then the magnetic field in the external parallel phase conductor is presented by means of a vector magnetic potential as Fourrier series. In the non-conducting external and internal area of the screen we use Laplace equation for the magnetic field strength taking into account the reverse reaction of eddy currents induced in the screen. In the conducting screen we apply Helmholtz equation for eddy currents density. Using classical boundary conditions we determine the density of the currents. The solutions obtained are used to determine the total eddy currents induced in all the screens of the GIL under consideration.

PL

W pracy przedstawiono zagadnienie prądów wirowych indukowanych w ekranach trójfazowego płaskiego jednobiegunowego GIL. W pierwszej kolejności wyznaczono prądy wirowe indukowane w ekranie rurowym przez pole magnetyczne prądu w przewodzie ekranowanym. Następnie pole magnetyczne prądu w zewnętrznym równoległym fazowym przewodzie sąsiednim przedstawiono poprzez wektorowy potencjał magnetyczny w postaci szeregu Fouriera. W nieprzewodzącym obszarze wewnętrznym i zewnętrznym ekranu wykorzystano równanie Laplace’a dla natężenia pola elektrycznego z uwzględnieniem oddziaływania zwrotnego prądów wirowych indukowanych w ekranie. W przewodzącym ekranie wykorzystano równanie Helmholtza dla gęstości prądów wirowych. Wykorzystując warunki brzegowe wyznaczono tą gęstość prądów. Otrzymane rozwiązania wykorzystano do określenia całkowitych prądów wirowych indukowanych we wszystkich ekranach omawianego trójfazowego GIL.

Słowa kluczowe

EN

GIL; eddy currents; isolated phase; electromagnetic screens; electromagnetic field

PL

prądy wirowe; tory prądowe; GIL; ekran elektromagnetyczny; pole elektromagnetyczne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 84, nr 9
• Strony: 163--169
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Piątek Z.

• Faculty of Electrical Engineering , Częstochowa University of Technology,

Bibliografia

• [1] Alter J., Ammann M., Boeck W., Degen W., Diessner A., Koch H., Renaud F., Poehler S.: N2/SF6 Gas-insulated line of a new GIL generation in service CIGRE 21-204 (Session 2002) pp. 201-204.
• [2] Bełdowski T., Sutkowski T., Pawuła Z.: SF6 gas insulated busducts. (in Polish). Przegląd Elektrotechniczny 1992, R. LXVIII, z. 3, pp. 51-56.
• [3] CIGRE Brochure No 218.: Gas Insulated Transmission Lines (GIL). WG 23/21/33-15, CIGRE, Paris, 2003.
• [4] Guillen M., Bertrand M.: Optimized gas insulated transmission line (in French). Revue de l’Electricité et de l’Electronique (REE) (5) (May 2000) pp. 58-64.
• [5] Guillen M., Girodet A., Thuries E.: Three-Phase Gas-Insulated Transmission Line. Conf. Proc. Power Delivery’97, June 17-19, 1997, Madrid, Spain, pp. 396-409.
• [6] Jankowicz S.: HV SF6 gas insulated busducts (in Polish). Wiadomości Elektrotechniczne 1990, R. LVIII, Nr 3, pp. 48-50.
• [7] Koch H., Schuette A.: Gas insulated transmission lines for high power transmission over long distances. Electric Power Systems Research 1998, 44, pp. 69-74.
• [8] Koch H.: Gas mixtures as insulating gas. CIGRE, Joint session 21/23/33, Pref. Sub. 3.1, Question 1.2, 1998.
• [9] Nawrowski R.: High-current air or SF6 insulated busducts (in Polish). Wyd. Pol. Poznańskiej, Poznań 1998.
• [10] Piątek Z.: Magnetic field in high-current isolated-phase enclosed bus ducts surroundings (in Polish). Zesz. Nauk. Pol. Śl. 1999, Elektryka, z. 166.
• [11] Piątek Z., Girodet A., Guillen M.: Magnetic Field in Proximity to a Three-Phase Gas Insulated Transmission Line with Separate Phases. French-Polish Seminar 98, Lyon, pp. 145-155.
• [12] Piątek Z.: Impedances of Single-Pole Gas-Insulated Transmission Line. Archives of Electrical Engineering 1999, Vol. XLVIII, No. 1-2, pp. 181-197.
• [13] Piątek Z.: Self and mutual impedances of a finite length gas-insulated transmission line (GIL). Electric Power Systems Research 2007, No. 77, pp. 191-201.
• [14] Piątek Z.: Modelling of lines, cables and high-current busducts (in Polish). Wyd. Pol. Częst., Czestochowa 2007.
• [15] Kaden G.: Electromagnetic screens in the HF technique of the telecommunication (in Russian). Gosenergoizdat, Moscow 1957.
• [16] Moon P., Spencer D. E. Foundations of electrodynamics. D. Van Nostrand Company, Inc., New York 1960.
• [17] Turowski J.: Technical electrodynamics (in Polish). WNT, Warsaw 1993.
• [18] Zarębski W.: Calculating of eddy currents induced in screens of the bus-bars (in Polish). Przegląd Elektrotechniczny, R. XXXVIII, z. 8, 1962, pp. 334-339.
• [19] Baron B., Piątek Z.: Method of calculating eddy currents induced by current of parallel conductor in tubular screen (in Polish). Rozprawy Elektrotechniczne, z. 27, s. 1, 1981, pp. 111-121.
• [20] Piątek Z.: Method of Calculating Eddy Currents Induced in Pipe-Sheathings of the Three-Phase Flat Line. Electrimacs’96, Saint-Nazaire, September 17-19, 1996, pp. 1011-1015.
• [21] Benato R., Dughiero F., Forzan M., Paolucci A.: Proximity effect and magnetic field calculation in GIL and in isolated phase bus ducts. IEE Trans. on Magn. 2002, Vol. 38, No. 2, March, pp. 781-784.
• [22] Jououet M.: Treatise on theoretical electricity (in French). Gauthier-Villars, Paris 1968.
• [23] Gradsztejn I.S., Ryżyk I.M.: Tables of integrals, sums, series and products (in Polish). PWN, Warsaw 1972.
• [24] Mc Lachlan N.W.: Bessel functions for engineers (in Polish). PWN, Warsaw 1964.