Analiza możliwości wykorzystania wyższych harmonicznych w zabezpieczeniach ziemnozwarciowych

• Autorzy: Piątek M. , Marciniak L.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the possibilities of using higher harmonics in earth fault protections

• Konferencja: XLIX Międzyuczelniana Konferencja Metrologów MKM 2017 (XLIX; 04.09-06.09.2017; Częstochowa - Koszęcin, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przeprowadzono ocenę zawartości wyższych harmonicznych w kompensowanych sieciach średnich napięć, których źródłem jest nieliniowa, duża rezystancja przejęcia. Przedstawiono model sieci wraz z opisem układu pomiarowego wykorzystanego w środowisku Matlab/Simulink. Wykonano badania symulacyjne zawartości wyższych harmonicznych składowej zerowej napięcia, prądu doziemnego oraz mocy biernej tych harmonicznych w zależności od parametrów rezystancji w miejscu zwarcia, napięcia progowego zapłonu łuku, prądu pojemnościowego i stopnia rozstrojenia kompensacji. Oceniono możliwość wykorzystania mocy biernej trzeciej harmonicznej jako kryterium wykrywania zwarć.

EN

The paper contains the evaluation of the content of higher harmonics in compensated medium voltage networks whose source is nonlinear fault resistance containing transition and arc resistance. The general signal components occurring during short circuits and the zero-sequence components used for identification of earth faults are discussed. An electric grid model is presented with a description of the measurement system used in the Matlab/Simulink environment. The types of transition states that may occur in the event of a fault are described. The measurement accuracy of both types of faults was discussed and the measurement errors were estimated in both cases. Simulations were conducted to investigate the higher harmonics of zero-sequence voltage, earth current and reactive power these harmonics, depending on the short circuit resistance, arc threshold voltage, capacitive current and compensation detuning ratio. The results of the simulation are discussed in relation to the variable parameters. The possibility of using reactive power of third harmonic as a criterion for detecting short circuits was evaluated. A program of research into the use of this protection criterion in the future was presented.

Słowa kluczowe

PL

zabezpieczenie ziemnozwarciowe; kryterium; działania; wyższe harmoniczne; rezystancja zwarcia

EN

earth fault protection; action criterion; higher harmonics; short-circuit resistance

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 54
• Strony: 171--174
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Piątek M.

• Miejsce pracy: Politechnika Częstochowska, Instytut Elektroenergetyki tel.: [phone]

autor

Marciniak L.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Elektroenergetyki tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Musierowicz K.: Zniekształcenia sygnałów pomiarowych w elektroenergetycznej automatyce zabezpieczeniowej, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2001.
• 2. Winkler W., Wiszniewski A.: Automatyka zabezpieczeniowa w systemach elektroenergetycznych, WNT, Warszawa 2009.
• 3. Kim C. J., Russell B. D.: Harmonic behavior during arcing faults on power distribution feeders, Electric Power Systems Research, 24 (1988), 219-225.
• 4. Marciniak L.: Identyfikacja zwarć doziemnych wysokorezystancyjnych w sieciach średnich napięć, Przegląd Elektrotechniczny, nr 8 (2015), s. 185-189.
• 5. Marciniak L.: Implementacje modeli łuku ziemnozwarciowego w programach PSCAD i Matlab/Simulink, Przegląd Elektrotechniczny, 9a (2012), s. 126-129.
• 6. Zieliński T.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań, WKiŁ, Warszawa 2009.
• 7. Szafran J., Wiszniewski A.: Algorytmy pomiarowe i decyzyjne cyfrowej automatyki elektroenergetycznej, WNT, Warszawa 2001.
• 8. Hanzelka Z.: Jakość energii elektrycznej. Część 4 - Wyższe harmoniczne napięć i prądów (c.d.) http://twelvee.com.pl/pdf/Hanzelka/cz_5_pelna.pdf.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).