Analysis of waveforms in a power system at asymmetrical and symmetrical short-circuits in a transmission line

• Autorzy: Pruski Piotr , Paszek Stefan

Identyfikatory

DOI

10.12736/issn.2330-3022.2019102

Warianty tytułu

PL

Analiza przebiegów w systemie elektroenergetycznym przy zwarciach niesymetrycznych i symetrycznych w linii przesyłowej

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

In the paper, current and voltage waveforms of a synchronous generator operating in a singlemachine power system (PS) consisting of a generating unit connected by a high-voltage power line to a bus are analysed. Disturbances in the form of single-phase, two-phase clear of earth, and three-phase short-circuits in a transmission line are taken into account. The content of higher harmonics of the considered quantities in the steady state for various types of short-circuits is analysed. The synchronous generator model includes its subtransient asymmetry, which at asymmetrical short-circuits causes occurrence of higher harmonics in the waveforms of, among others, stator current and voltage, and the field current. These harmonics occur even when the saturation of the machine magnetic cores is neglected.

PL

W artykule analizowano przebiegi prądów i napięć generatora synchronicznego pracującego w jednomaszynowym systemie elek- troenergetycznym (SEE), składającym się z zespołu wytwórczego połączonego linią energetyczną wysokiego napięcia z siecią sztywną. Uwzględniono zakłócenia w postaci zwarć 1-fazowych, 2-fazowych bez udziału ziemi i 3-fazowych, występujących w linii przesyłowej. Prześledzono m.in. zawartość wyższych harmonicznych analizowanych wielkości w stanie ustalonym, w zależności od rodzaju zwarcia. W modelu generatora synchronicznego uwzględniono asymetrię podprzejściową, co podczas zwarć niesyme- trycznych powoduje wystąpienie wyższych harmonicznych w przebiegach m.in. prądu i napięcia twornika oraz prądu wzbudzenia. Te harmoniczne występują nawet przy braku uwzględniania zjawiska nasycenia rdzeni magnetycznych maszyny.

Słowa kluczowe

EN

power system; load asymmetry; asymmetrical short-circuit; generator subtransient asymmetry

PL

system elektroenergetyczny; asymetria obciążenia; zwarcie niesymetryczne; asymetria podprzejściowa generatora

• Wydawca: ENERGA SA
• Czasopismo: Acta Energetica
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 1
• Strony: 17--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pruski Piotr

• Silesian University of Technology

autor

Paszek Stefan

• Silesian University of Technology

Bibliografia

• 1. Kacejko P., Machowski J., Zwarcia w systemach elektroenergetycznych [Short-circuits in power systems] (in Polish), WNT, Warsaw 2009. Concordia Ch., Synchronous Machines. Theory and Performance, John Wiley & Sons, Inc., New York 1951.
• 2. Chassande J.P. et al., Transient low frequency unsymmetrical operation of synchronous machines, IEEE-PES, February 1980, paper 80, pp. 208–209.
• 3. Ching Y.K., Adkins B., Transient Theory of Synchronous Generators under Unbalanced Conditions, Proceedings of the IEE, part IV, No. 7 (101), 1954, pp. 166-182.
• 4. Winkler W., Wiszniewski A., Automatyka zabezpieczeniowa w systemach elektroenergetycznych [Automatic protection in power systems] (in Polish), WNT, Warsaw 2004.
• 5. Paszek S. et al., Pomiarowa estymacja paramentów dynamicznych generatorów synchronicznych i układów wzbudzenia pracujących w krajowym systemie elektroenergetycznym [Measurement estimation of dynamic parameters of synchronous generators and excitation systems operated in the national power system] (in Polish), Silesian University of Technology Publishers, Gliwice 2013.
• 6. Paszek W., Dynamika maszyn elektrycznych prądu przemiennego [AC electrical machines dynamics] (in Polish), Helion, Gliwice 1998.
• 7. Paszek S., Nocoń A., Pruski P., Influence of subtransient asymmetry of synchronous generators on the power system waveforms under asymmetric operating conditions, International Symposium on Electrical Machines SME 2018, Andrychów, Poland, 10–13 June 2018, pp. 1–6.
• 8. Krause P.C., Analysis of electric machinery, McGraw-Hill, 1986.

Uwagi

1. Wersja polska na stronach 23--27.