Wyznaczanie obciążalności prądowej elektroenergetycznych linii przesyłowych i rozdzielnic z użyciem metody sieci cieplnej

Kałat, W.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wyznaczanie obciążalności prądowej elektroenergetycznych linii przesyłowych i rozdzielnic z użyciem metody sieci cieplnej

Autorzy

Kałat W.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Determining current-carrying capability for power lines and switchgear cubicles by means of thermal network method

Języki publikacji

Abstrakty

Rozprawa niniejsza poświęcona jest wyznaczaniu obciążalności prądowej elektroenergetycznych linii przesyłowych oraz rozdzielnic z użyciem metody sieci cieplnej i wentylacyjnej przy komputerowym wspomaganiu obliczeń. Celem pracy jest zaprezentowanie metodyki działania opartej na modelowaniu procesów cieplnych i cieplno-wentylacyjnych w analogii elektrycznej, głównie ogólnodostępnego środowiska programowego ATP/EMTR Przytoczone wyniki wskazują, że zaproponowana metodyka i użyte narzędzia programowe spełniają oczekiwania wymaganej dokładności obliczeń dla potrzeb projektowania i prawidłowej eksploatacji tej klasy urządzeń elektroenergetycznych.

The present thesis deals with current-carrying capability computation in electric power lines and switchgear cubicles by means of the thermal and yentilation network method. The aim of the thesis is to present the method based on modelling of thermal and ventilation phenomena by similarity to electric network, mainly supported with the royalty-free software ATP/EMTR The results show that the proposed method and software tools satisfy the reąuired expectations of calculation accuracy for designing and proper exploitation of this kind of electrical apparatus.

Słowa kluczowe

dopuszczalna obciążalność prądowa metoda sieci cieplnych obliczenia cieplne obliczenia wentylacyjne linie elektroenergetyczne rozdzielnice

current-carrying capability rating of power lines switchgears thermal network method ventilation network method

Wydawca

Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej

Czasopismo

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektryka

Rocznik

2008

Tom

z. 137

Strony

3--161

Opis fizyczny

Bibliogr. 73 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kałat W.

Katedra Wysokich Napięć i Aparatów Elektrycznych, Wydział Elektryczny Politechniki Warszawskiej

Bibliografia

Źródła książkowe
[I.1] Anders G.: Rating of Electric Power Cables: Ampacity Computations for Transmission, Distribution, and Industrial Applications, McGraw-Hill, New York, 1998
[I.2] Anders G.: Rating of Electric Power Cables in Unfavorable Thermal Environment, John Wiley&Sons Inc., New Jersey, 2005
[I.3] Włodarski R.: Nagrzewanie się kabli elektroenergetycznych ułożonych w ziemi, WPW, Warszawa, 1963
[I.4] Anjan K.D.: Powerline Ampacity System, CRC Press, 2000
[I.5] Weedy B.M.: Thermal Design of Underground Systems, John Wiley&Sons Ltd, 1998
[I.6] Heinhold L.: Power Cables and their Applications, Siemens Aktiengesselchaft, Berlin und Munchen, 1979
[I.7] Morgan V.: Thermal behaviour of electrical conductors, John Wiley&Sons, 1991
[I.8] Axley J.: Ventilation Systems - Design & Performance, Chapter 4: Modelling of Ventilation Airflow's, wersja niepublikowana (draft), dostarczona w korespondencji prywatnej w 2006
[I.9] Axley, J.W.: Chapter 2: Analytical Methods and Compitting Tools for Ventilation in Building Ventilation - The State of the Art, M. Santamouris and P. Wouters, Editors. 2006, Earthscan (James & James), London. 352 pages.
[I.10] Nitta K.: Calculation Method of Multi-Room Ventilation, Memoire of the Faculty of Engineering and Design, Kyoto Institute of Technology, March 1994
[I.11] Satish P. Ketka.: Numerical Thermal Analysis, New York, 1999
[I.12] Bejan A.: Heat transfer, John Wiley&Sons Ltd, 1993
[I.13] Incropera F.P., DeWitt D.: Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley&Sons Ltd, 2002
[I.14] Юдаев Б.Н.: Теплопередача, Москва "Высшая Школа", 1981
[I.15] Turowski J.: Elektrodynamika techniczna, WNT, Warszawa, 1993
[I.16] Pełczewski W.: Zagadnienia cieplne w maszynach elektrycznych, PWT, 1956
[I.17] Böhme H.: Mittelspannungtechnik, Dresden, 1991
[I.18] Przydrożny S.: Wentylacja, Politechnika Wrocławska, Wrocław, 1991
[I.19] Staniszewski B.: Wymiana ciepła, PWN, Warszawa, 1963
[I.20] Wong H. Y.: Heat transfer for engineers, Longman Group, 1977
[I.21] Furmański P., Domański R.: Wymiana ciepła, OWPW, Warszawa, 2002
[I.22] Hering M.: Termokinetyka dla elektryków, WNT, Warszawa, 1980
[I.23] Михеев М.А., Михеева И.М.: Основы теплопередачи, Енергия, 1977
[I.24] Domański R. i inni: Wybrane zagadnienia termodynamiki w ujęciu komputerowym, PWN, Warszawa, 2000
[I.25] Au A., Maksymiuk J., Pochanke Z.: Podstawy obliczeń aparatów elektroenergetycznych, WNT, Warszawa, 1976
[I.26] Maksymiuk J.: Aparaty elektryczne, WNT, Warszawa, 1992
[I.27] Pełczewski W.: Zagadnienia cieplne w maszynach elektrycznych, PWT, Warszawa, 1956
[I.28] Wiśniewski S.: Wymiana ciepła, PWN, Warszawa, 1979
[I.29] Szargut J.: Termodynamika, PWN, Warszawa, 1980
[I.30] Kalinowski E.: Przekazywanie ciepła, Politechnika Wrocławska, Wrocław, 1974
[I.31] Sikora R.: Teoria pola elektromagnetycznego, WNT, Warszawa, 1977
Publikacje, referaty, normy, instrukcje, materiały internetowe
[II.1] Germay N.: Calcul de l'échauffement d'un faiscau de câbles électrique dans une galerie à ventillation force, Revue E, vol. IV, No 1, 1963
[II.2] Weedy B.M, El Zayyat H.M.: The current carrying capacity of power cables in tunnels, IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Jan. 1973, vol. PAS-92, 1, pp. 298-307
[II.3] Anders G., Brakelman H.: Cable Crossing - Derating Considerations, IEEE Trans. on Power Deliver, vol. 14, No 2, July 1999
[II.4] Nitta K.: Ventilation Circulation by Network Model Inducing Bi-Directional Flows in Openings, Proceedings of 8th International IBSPA Conference, Eindhoven, Netherlands, August 11-14, 2003
[II.5] Brakelman H.: EMC-measures for underground power cables. Proc. of the IEEE Power Tech '99 Conference (paper BPT99-234-51), Budapest, Hungary, 1999
[II.6] Dols W.S., Walton G.N.: CONTAMW 2.0 User Manual Multi-zone Airflow and Contaminant Transport, Analysis Software, National Institute of Standards and Technology, November, 2002
[II.7] Thermal Network Modelling Handbook, K&K Associates, 1997
[II.8] Hans de Bruijn: Quadrilateral Algebra, Resistor Models in Diffusion in 3D - ogólnodostępne materiały pobrane ze strony www: http://huizen.dto.tudelft.nl/deBruijn/
[II.9] ATP Rule Book, Leuven EMTP Center (LEC), 1984
[II.10] ATP Theory Book, Leuven EMTP Center (LEC), 1984
[II.11] Dubé L.: Users Guide to Models in ATP, Lungby, 1996
[II.12] Electric cables - Calculation of the current rating, IEC 60287 standard, 1994
[II.13] Kilindijan C.: Thermal study of LV electric switchboard, Cahier technique No 145 E/CT 1997, Groupe Schneider
[II.14] Mukosiej J., Kupisz A.: Procesy wymiany ciepła w rozdzielnicach osłoniętych, Wiadomości elektrotechniczne, Nr 3-6, 1989
[II.15] Calculating the Current-Temperature of Bare Overhead Conductors, IEEE 738-2006 standard
[II.16] A Method of Temperature-rise Assessment by Extrapolation for Partially Type-Tested Assemblies (PTTA) of Low - Voltage Switchgear and Control, IEC 60890 standard
[II.17] Protection and control devices, Electrical installation handbook, vol. 1, ABB SACE, 2-nd edition, February 2004
[II.19] Temperature under control, Temperature control for electrical and electronic switchboards, ClimaSys, Himel, Company of Schneider Electric
[II.20] Polymath Software Manual, materiał pobrany ze strony http://www.polymath-sowftware.com
[II.21] Whitehead S., Hutchings E.: Current rating of cables for transmission and distribution, Journal of IEE, vol. 38, pp. 517-557
Prace własne autora
[III.1] Kałat W.: ATP as a Practical Tool for Thermal Network Modeling and Heat Transfer Simulating in Rating Calculations of Electrical Apparatus, Proc. of EEUG Meeting, Wrocław 2000, Poland, pp. 132-144
[III.2] Kałat W.: Modeling of Transient Heat Flow in Ventilated Switchgears by Means of Thermal Network and ATP Software, Proc. of EEUG Meeting, Bristol 2001, UK
[III.3] Kałat W.: The current currying capacity of air blasted power cables, Proc. of EEUG Meeting, Hungary, Sopron 2002
[III.4] Kałat W.: Modelowanie i symulacja dynamicznego nagrzewania układów torów prądowych przy użyciu metody sieci cieplnych, materiały konferencji MiS-1 (Modelowanie i Symulacja), 2000
[III.5] Kałat W.: Modelowanie i symulacja dynamicznych zjawisk cieplnych w układach torów prądowych, materiały konferencji WZEE, Ameliówka 2000
[III.6] Kałat W.: Modelowanie przejściowych zjawisk cieplnych w rozdzielnicach z wentylowanym wnętrzem, materiały konferencji WZEE, Gdańsk 2001
[III.7] Kałat W.: Cable Ampacity Calculations in Regard of Energy-Saving Aspect, Proc. Of International Conference "Energy Savings in Electrical Engineering", Faculty of Electrical Engineering, 14-15.05.2001, Warsaw
[III.8] Kałat W.: Modelowanie zjawisk cieplnych instalacji kablowych umieszczonych w powietrzu, materiały konferencji MiS-2, 2002
[III.9] Kałat W., Wilczek P.: Modelowanie cieplne kabli elektroenergetycznych ułożonych w ziemi w niekorzystnych uwarunkowaniach zewnętrznych, VI Sympozjum "Inżynieria Wysokich Napięć", 20-22.05.2002, Poznań-Kiekrz
[III.10] Kałat W.: Wyznaczanie obciążalności prądowej ułożonych w ziemi linii kablowych z komputerowym wspomaganiem obliczeń cieplnych, materiały konferencji WZEE, Złoty Potok, 2002
[III.11] Kałat W.: Wyznaczanie obciążalności prądowej kabli chłodzonych powietrzem, materiały konferencji Elektrotermii, Arturówek, 2003
[III.12] Kałat W.: Zintegrowany system obliczania obciążalności torów prądowych, sprawozdanie z grantu dziekańskiego, 1999
[III.13] Kałat W.: Obliczanie obciążalności długotrwałej, sprawozdanie z grantu KBN, 2000
[III.14] Kałat W.: Modelowanie procesów termokinetycznych w układach urządzeń elektrycznych z wentylacją, sprawozdanie z grantu dziekańskiego, 2002
[III.15] Kałat W.: Obciążalność prądowa wybranych elementów systemu elektroenergetycznego z dominującym udziałem konwekcyjnego czynnika wymiany ciepła z otoczeniem, sprawozdanie z grantu dziekańskiego, 2003
[III.16] Kałat W.: Wyznaczanie obciążalności prądowej kabli chłodzonych powietrzem, materiały II konferencji naukowo-technicznej "Generowanie i Wymiana Ciepła w Urządzeniach Elektrycznych", Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej "Elektryka", Nr 928, Łódź 2003, s. 71-80.
[III.17] Kałat W.: Zagadnienie wymiany ciepła w układzie kabli elektroenergetycznych chłodzonych zewnętrznie, materiały konferencji "Postępy w Elektrotechnice Stosowanej" (PES-5), Kościelisko 2005, s. 263-269
[III.18] Kałat W.: Use of ATP/EMTP software in rating calculations of power cables cooled by external water-pipes, Proc. of EEUG Meeting, Warsaw 2005
[III.19] Kałat W.: Metody hybrydowe w modelowaniu zjawisk cieplnych, materiały konferencji "Modelowanie i Symulacja" (MiS-4), Kościelisko 2006, s. 231-239
[III.20] Kałat W.: Obliczenia cieplno-wentylacyjne wnętrza komór z przegrodami stosowanymi w instalacjach elektroenergetyki, VII Konferencja Naukowo-Techniczna "Diagnostyka w sieciach elektroenergetycznych zakładów przemysłowych", Petroeltech, Płock, 19-20 kwietnia 2007
[III.21] Kalat W.: Modelling of multi-zone enclosure ventilation and internal power heat dissipation, Proc. of EEUG Meeting, Leon 2007, Spain, s. 77-86

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-PWA5-0020-0009