Analiza przepięć atmosferycznych w kablach 110 kV w liniach ze specjalnym uziemieniem żył powrotnych i zbadanie wpływu ograniczników przepięć na poziom narażeń napięciowych

• Autorzy: Szuchnik K. , Kołtun M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.10.36

Warianty tytułu

EN

Analysis of atmospheric surges in 110 kV cables in lines with special bonding and examination of the influence of surge arresters on the level of voltage exposures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przepięcia atmosferyczne w liniach kablowych ze specjalnym uziemieniem żył powrotnych mogą prowadzić do uszkodzeń zarówno samego kabla, jak i pozostałych integralnych elementów systemu, takich jak przekładki izolacyjne w mufach separacyjnych. W układach z crossbondingiem ograniczniki przepięć instalowane są w miejscach krzyżowania żył powrotnych i chronią przede wszystkim przekładki izolacyjne, ale ich dodatkową funkcją, pod warunkiem odpowiedniego połączenia, może być także ochrona osłon kabli. W artykule pokazano wpływ ograniczników na poziom przepięć piorunowych w przykładowym systemie z linią kablową i napowietrzną. Komputerowe symulacje stanów przejściowych wykonano w oprogramowaniu EMTP-RV dla dwóch scenariuszy zdarzeń, tj. uderzenia pioruna w linkę odgromową oraz w przewód fazowy.

EN

Lightning overvoltages in cable lines with special bonding can lead to damage both to the cable itself and to other integral system components, such as sectionalising joints. In systems with cross-bonding, surge arresters are installed where segmentation of the cable occurs and primarily protect cable joints, but their additional function, if properly connected, may also be to protect the cable outer jacked. The article shows the effectiveness of sheath voltage limiters against lighting overvoltages in cable system for mixed cable-overhead line. Transient computer simulations were performed in EMTP-RV software for two scenarios, i.e. lightning strike to the ground conductor of overhead line and to the phase conductor.

Słowa kluczowe

PL

krzyżowanie żył powrotnych; ograniczniki przepięć do ochrony żył powrotnych; metody obliczeń napięć indukowanych; przepięcia atmosferyczne; EMTP-RV

EN

cross bonding; sheath voltage limiter; earth potential rise; calculation methods for induced voltage; atmospheric surge; EMTPRV

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 10
• Strony: 156--163
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Szuchnik K.

• Eltel Networks Energetyka S.A., Gutkowo 81D, 11-041 Olsztyn

autor

Kołtun M.

• Centrum Badawczo-Rozwojowe Eltel Networks Energetyka S.A. Gutkowo 81D, 11-041 Olsztyn

Bibliografia

• [1] Working Group B1.18, Special Bonding of High Voltage Power Cables, CIGRE Technical Brochure 283, 2005.
• [2] Szuchnik K., Narażenia osłon/powłok kabli 110 kV od przepięć w układach ze specjalnym uziemieniem żył powrotnych na wprowadzeniu do stacji o dużej mocy zwarciowej - układ SPB, Przegląd Elektrotechniczny, nr 10, październik 2016.
• [3] Mahseredjian. J., Dewhurst C., EMTP-RV User Manual, Powerys, wersja 3.5, 2017.
• [4] Working Group 01 of Study Committee 33, Guide to procedures for estimating the lightning performance of transmission lines, CIGRE, 1991.
• [5] Working Group 3.4.11, Modeling of metal oxide surge arresters, IEEE Trans. Power Delivery, nr 7, 302-309, 1992.
• [6] Saengsuwan T., Thipprasert W., Lightning arrester modeling using ATP-EMTP, w TENCON 2004. 2004 IEEE Region 10 Conference, Chiang Mai, Thailand, 2004.
• [7] Protektel Sp.j., Karta katalogowa ograniczników przepięć PROXAR-IVN AC, 2016.
• [8] Protektel Sp.j., Karta katalogowa ograniczników przepięć PROXAR-IIN AC, 2017.
• [9] IEC 60060-1:2010, High-voltage test techniques - Part 1: General definitions and test requirements, 2010.
• [10] Working Group 07 of Study Committee 21, Guide to the protection of specially bonded cable systems against sheath overvoltages, CIGRE, 1990.
• [11] Pfisterer, Broszura informacyjna muf kablowych IXOSIL SLIPON, 2010.
• [12] PN-HD 632 S2:2009 - wersja angielska, Kable energetyczne o izolacji wytłaczanej i ich osprzęt na napięcie znamionowe powyżej 36 kV (Um = 42 kV) do 150 kV (Um = 170 kV).
• [13] Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A., Dobór ograniczników przepięć instalowanych na żyłach powrotnych kabli elektroenergetycznych 110 kV, 220 kV i 400 kV, Wytyczne projektowe – wskazówki dla projektantów, 2015.
• [14] Working Group B1.26, „Earth Potential Rises in Specially Bonded Screen Systems”, CIGRE Technical Brochure 347, 2008.
• [15] IEEE 575-2014, IEEE Guide for Bonding Shields and Sheaths of Single-Conductor Power Cables Rated 5 kV through 500 kV, 2014.
• [16] Abdulwadood S., Design of Lightning Arresters for Electrical Power Systems Protection, Advances in Electrical and Electronic Engineering, tom 11, nr 6, 433-442, 2013.
• [17] IEC 60840:2011, Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages above 30 kV (Um = 36 kV) up to 150 kV (Um = 170 kV) - Test methods and requirements, 2011.
• [18] Modeling guidelines for fast front transients, IEEE Transactions on Power Delivery, tom 11, nr 1, 493-506, 1996.
• [19] Working Group B1.04, Maintenance for HV cables and accessories, CIGRE Technical Brochure 279, 2005.
• [20] IEC 60071-4:2004, Insulation co-ordination - Part 4: Computational guide to insulation co-ordination and modelling of electrical networks, 2004.
• [21] IEC 60287-1-1:2006, Electric cables - Calculation of the current rating - Part 1-1: Current rating equations (100 % load factor) and calculation of losses - General, 2006.
• [22] Working Group C4.407, Lightning Parameters for Engineering Applications, CIGRE Technical Brochure 549, 2013.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).