Harmoniczne generowane przez nieliniową rezystancję zwarcia z ziemią w sieciach średnich napięć

• Autorzy: Marciniak L. , Piątek M.

Warianty tytułu

EN

Harmonics generated by non-linear earth fault resistance in medium voltage networks

• Konferencja: XVIII Konferencja Aktualne Problemy w Elektroenergetyce APE’2017 (XVIII; 07.06-09.06.2017; Jastrzębia Góra, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przeprowadzono ocenę zawartości wyższych harmonicznych generowanych w kompensowanych sieciach średnich napięć przez nieliniową rezystancję w miejscu zwarcia. Opisano model sieci, model nieliniowej rezystancji w miejscu zwarcia oraz model układu pomiarowego. Przedstawiono charakterystyki wartości wyższych harmonicznych składowej zerowej napięcia, prądu oraz mocy biernej tych harmonicznych w funkcji parametrów rezystancji w miejscu zwarcia, prądu pojemnościowego sieci i stopnia rozstrojenia kompensacji. Wskazano na celowość wykorzystania mocy biernej wyższych harmonicznych do identyfikacji niestacjonarnych zwarć doziemnych.

EN

In this paper, the content of higher harmonics (numbers 3, 5, 7 and 9) are evaluated in the compensated medium voltage network, which are generated by the non-linear earth fault resistance. The network model, non-linear resistance and model of the measurement system are described. Harmonics estimation was made for 15 kV compensated network based on simplified network model in Matlab/Simulink, which takes into account the zero sequence capacitance and leakage resistance of the network, inductance and resistance of the system and faulted line. The harmonics measurements were made with using of digital signal processing. They were estimated for two extreme cases of short circuits through the non-linear dynamic fault resistance – with participation and without participation of the arc. The characteristics of the higher harmonics of the zero sequence voltages, currents and their reactive power are presented as a function of parameters of the earth fault resistance, capacitive current and compensation detuning ratio. It was pointed also on the desirability to use of the reactive power of higher harmonics, especially the third one, for identification of non-stationary high resistance earth faults.

Słowa kluczowe

PL

zwarcia doziemne; rezystancja zwarcia nieliniowa; wyższe harmoniczne

EN

earth fault; nonlinear fault resistance; higher harmonic

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 53
• Strony: 45--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Marciniak L.

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

autor

Piątek M.

• Termo-Klima MK, Katowice tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Synal B.: Zjawiska ziemnozwarciowe w sieciach o małym prądzie zwarcia doziemnego, Prace Naukowe Instytutu Energoelektryki Politechniki Wrocławskiej, nr 31, Monografie nr 4, 1975
• 2. Hänninen S.: Single phase earth faults in high impedance grounded networks. Characteristics, indication and location, Technical Research Centre of Finland, Espoo 2001.
• 3. Marciniak L.: Impulsowoprądowe i falkowe kryteria identyfikacji zwarć doziemnych rezystancyjnych oraz łukowych w sieciach średnich napięć, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Monografie nr 273, 2013.
• 4. Michalik M., Okraszewski T.M.: Application of the wavelet transform to backup protection of MV networks – wavelet phase comparison method, IEEE Bologna Power Tech Conference, paper No. 154, Bologna, Italy, 23-26 June 2003.
• 5. Elkalashy N.I., Lehtonen M.: Advancing DWTBayesian technique for earth fault protection in MV networks, OJEEE, 1 (2009), No. 2, pp. 89-93.
• 6. Kim C.J., Russell B.D.: Harmonic behavior during arcing faults on power distribution feeders, Electric Power Systems Research, 24 (1988), 219-225.
• 7. Benner C., Russell B.D.: Practical high-impedance fault detection on distribution feeders, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 33, No. 3 (1997), 635-640.
• 8. Marciniak L.: Wavelet criteria for identification of arc intermittent faults in medium voltage networks, Proceedings of the International Symposium "Modern Electric Power Systems, MEPS’10”, paper 09.1, Wrocław, 20-22 September 2010.
• 9. Marciniak L.: Identyfikacja zwarć doziemnych wysokorezystancyjnych w sieciach średnich napięć, Przegląd Elektrotechniczny, nr 8 (2015), s. 185-189.
• 10. Marciniak L.: Implementacje modeli łuku ziemnozwarciowego w programach PSCAD i Matlab/Simulink, Przegląd Elektrotechniczny, 9a (2012), s. 126-129.
• 11. Sawicki A., Haltof M.: Nieliniowe modele matematyczne łuku elektrycznego, Przegląd Elektrotechniczny, 11 (2016), s. 257-261.
• 12. Zieliński T.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań, WKiŁ, Warszawa 2009.
• 13. Szafran J., Wiszniewski A.: Algorytmy pomiarowe i decyzyjne cyfrowej automatyki elektroenergetycznej, WNT, Warszawa 2001

Uwagi

PL

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