Modelling of the corona analysis of overvoltage waves propagation in the overhead high-voltage transmission lines

• Autorzy: Florkowska B. , Nowak W. , Tarko R.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie ulotu elektrycznego dla analizy propagacji fal przepięciowych w liniach elektroenergetycznych wysokich napięć

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Corona discharges occurring in the vicinity of conductors of high and extra-high-voltage power lines are one of many independent discharge forms appearing when the onset voltage level, characteristic for a given power line and resulting from its construction, is exceeded. Corona discharges are regarded as the origin of numerous unfavourable phenomena accompanying the transmission and distribution of electrical power. For example, they cause active power losses; they generate radio-electric disturbances; they influence the corrosion of conductors. On the other hand, corona discharges may influence the deformation and attenuation of overvoltage waves propagating along the overhead line conductors. Thus, if considered from the point of view of overvoltage stresses within the entire power system, the corona discharges are also a favourable phenomenon. In this paper, a corona model is presented. This model is applied to analyse the propagation of overvoltage waves in high-voltage power lines. The paper also comprises results of calculations performed using two software packages: a EMTP - ATP simulation software, and a CORONA software.

PL

Ulot elektryczny w otoczeniu przewodów linii przesyłowych wysokich i najwyższych napięć, jest jedną z form samodzielnych wyładowań niezupełnych, które pojawiają się po przekroczeniu wartości napięcia początkowego, specyficznej dla danej konstrukcji linii. Ulot elektryczny jest przyczyną wielu negatywnych zjawisk towarzyszących przesyłowi i rozdziałowi energii elektrycznych, na przykład strat mocy czynnej, zakłóceń radioelektrycznych czy korozji przewodów. Ulot elektryczny może jednak przyczyniać się do deformacji i tłumienia fal przepięciowych, których propagacja odbywa się wzdłuż przewodów linii. Jest to więc zjawisko korzystne z punktu widzenia narażeń przepięciowych układów elektroenergetycznych. W artykule przedstawiono model ulotu elektrycznego dla analizy propagacji fal przepięciowych w liniach elektroenergetycznych wysokich napięć oraz wyniki badań, otrzymane przy zastosowaniu programu symulacyjnego EMTP - ATP oraz programu CORONA.

Słowa kluczowe

EN

high-voltage overhead lines; corona; waves propagation; computer simulation

PL

linie elektroenergetyczne; linie wysokiego napięcia; ulot; propagacja fal; symulacja komputerowa

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 55, nr 1
• Strony: 47--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Florkowska B.

autor

Nowak W.

autor

Tarko R.

• Department of Electrical Power, AGH University of Science and Technology

Bibliografia

• 1. Barros H.M., Carneiro S., Azevedo R.M.: An efficient recursive scheme for the simulation of overvoltages on multiphase systems under corona. IEEE Trans, on PWRD, Vol. 10, No. 3, July 1995, pp. 1443-1452.
• 2. Carson J.R.: Wave propagation on overhead wires with ground return. BELL System Technical Journal 5, October 1926, pp. 539-554.
• 3. Correia de Barros M.T.: Identification of the capacitance coefficients of multiphase transmission lines exhibiting corona under transient conditions. IEEE Trans, on PWRD, Vol. 10, No. 3, July 1995, pp. 1642-1648.
• 4. Electromagnetic Transients Program. Theory Book. Bonneville Power Administration, Portland, Oregon, 1995.
• 5. Florkowska B.: Wyładowania niezupełne w układach izolacyjnych wysokiego napięcia – analiza form i obrazów {Partial discharges in high-voltage insulations system-form and pattern analysis – In Polish). IPPT-PAN, Warszawa, 1997.
• 6. Florkowska B., Nowak W., Tarko R.: Modelowanie ulotu elektrycznego dla analizy propagacji fal przepięciowych w liniach elektroenergetycznych wysokich napięć {Modelling of corona discharge for overvoltages propagation analyse in high voltage power transmission lines - in Polish). Przegląd Elektrotechniczny, seria Konferencje, l'2004, pp. 69-72.
• 7. Florkowska B., Zydroń P., Florkowski M.: Localization and identification of corona forms based on phase-resolved images. Measurements Science and Technology, No. 12, 2001, pp. 1304-1310.
• 8. Guillier J.F., Rioual M.: Damping model of travelling waves by corona effect along extra high voltage three phase lines. IEEE Trans, on PWRD, Vol. 10, No. 4, October 1995, pp. 1851-1861.
• 9. Inoue A.: Propagation analysis of overvoltage surges with corona based upon charge versus voltage curve. IEEE Trans, on PAS, Vol.PAS-104, No.3, March 1985, pp. 655-660.
• 10. Jaensch G., Hoffman H.: Corona measurement for detection of defect location of transmission lines. Konferencja Naukowo-Techniczna Wykorzystanie Usług Lotniczych w Eksploatacji Sieci Elektroenergetycznych, Świerkowiec, 1999, pp. 69-83.
• 11. Krakowski M.: Obwody ziemnopowrotne (Earth-return circuit - in Polish), WNT, Warszawa, 1979.
• 12. Lee K.C.: Non-linear corona models in an Electromagnetic Transients Program (EMTP). IEEE Trans, on PAS, Vol. PAS-102, No. 9, September 1983, pp. 2936-2939.
• 13. Marti J.R.: Accurate modelling of frequency-dependent transmission lines in electromagnetic transient simulation. IEEE Trans, on PAS, Vol. PAS-101, 1982, pp. 147-155.
• 14. Maruvada P.S., Menemenlis H., Malewski R.: Corona characteristics of conductor bundles under impulse voltages. IEEE Trans, on PAS, Vol. PAS-96, No. 1, January/February 1977, pp. 102-115.
• 15. Noda T., et al.: Charge-voltage curves of surge corona on transmission lines: Two measurement methods. IEEE Trans, on PWRD, Vol. 18, No. 1, January 2003, pp. 307-314.
• 16. Nowak W.: Identyfikacja narażeń przepięciowych układów elektroenergetycznych wysokich napięć przy wyładowaniach atmosferycznych (Identification of Overvoltage Risks of High Voltage Electrical Power Systems Owing to Lightning Discharges - in Polish). Rozprawy i Monografie nr 139, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2005.
• 17. Nowak W.: The analysis of a backflashover occurring in high-voltage power lines. Archives of Electrical Engineering, Vol. LIV, No. 3, 2005, pp. 321-341.
• 18. Nucci C.A., et al.: Influence of corona on the voltages induced by nearby lightning on overhead distribution lines. IEEE Trans, on PWRD, Vol. 15, No. 4, October 2000, pp. 1265-1273.
• 19. Semlyen A., Dabuleany A.: Fast and accurate switching transient calculation on transmission lines with ground return using recursive convolutions. IEEE Trans, on PAS, Vol. PAS-94, 1975, pp. 561-571.