Propagacja przepięć łączeniowych w uzwojeniach transformatorów

• Autorzy: Furgał J. , Kuniewski M. , Pająk P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.10.14

Warianty tytułu

EN

Propagation of switching overvoltages in transformer windings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zwiększające się wymagania odnośnie do niezawodności dostaw energii elektrycznej oraz niezawodności pracy odbiorników energii powodują, że niezbędne są szczegółowe analizy narażeń przepięciowych układów izolacyjnych transformatorów energetycznych i urządzeń połączonych z transformatorami od przepięć. Narażenia uzwojeń transformatorów od przepięć łączeniowych są efektem warunków propagacji fal napięciowych w sieciach elektrycznych oraz uzwojeniach. Szczególne znaczenie ma analiza reakcji uzwojeń transformatorów na zjawiska przejściowe w układzie: linia zasilająca kablowa-transformator, od których są zależne przepięcia wewnętrzne w uzwojeniach. W artykule przedstawiono analizę wpływu zjawisk przejściowych w typowych fragmentach sieci z transformatorami rozdzielczymi podczas czynności łączeniowych oraz zwarć doziemnych na przepięcia narażające układy izolacyjne uzwojeń transformatorów. Podstawą analizy były symulacje przepięć łączeniowych, wykonane w programie Electromagnetic Transients Program-Alternative Transients Program (EMTP-ATP) przy zastosowaniu modelu z parametrami skupionymi uzwojeń transformatorów.

EN

The increasing requirements for improved reliability of supply of electrical power and reliability of work of electrical receivers means that the analysis of impact of insulation systems of power transformers and devices connected to transformers are necessary. Impact of switching overvoltages on transformer windings is the result of conditions for traveling of voltage wave in electrical networks and windings. Analysis of reaction of transformer windings to transient phenomena in the system: supply cable line-transformer influencing on internal overvoltages in windings have special means. This paper presents analysis of the influence of transient phenomena in typical electrical networks with distribution transformers during switching operations and short-circuit to earth on overvoltage in transformer windings. Analysis is based on simulation results of switching overvoltages done in the Electromagnetic Transients Program-Alternative Transients Program (EMTP-ATP) using the model with concentrate parameters of transformer windings.

Słowa kluczowe

PL

transformatory; przepięcia łączeniowe wewnętrzne; symulacje komputerowe

EN

transformers; internal switching overvoltages; computer simulations

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 10
• Strony: 61--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Furgał J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Kuniewski M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Pająk P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Gustavsen B., Brede A. P., Tande J. O.: Multivariate analysis of transformer resonant overvoltages in power stations, IEEE Trans. on Pow. Deliv., 2011, 26, 4, pp. 2563-2572
• [2] Gustavsen, B. : Study of transformer resonant overvoltages caused by cable-transformer high-frequency interaction, IEEE Trans. on Pow. Deliv., 2010, 25, 2, pp. 770-779
• [3] Rocha A. C. O. : Electrical transient interaction between transformers and the power system, CIGRÉ Session, Paris, Aug. 2008, pap. C4-106
• [4] Piantini A., de Carvalho T. O., Obase P. F., Janiszewski J. M., Santos G. J. G., Fagundes D. R., Uchoa J. I. L., Kunz E. N.: The effect of the distance between transformer and MV arresters on the surges transferred to the LV side, Int. Conf. on in High Volt. Engin. And Appl. (ICHVE), 17-20 Sept. 2012, pp. 105-109
• [5] Florkowski M. , Furgał J . , Kuniewski M. : Propagation of overvoltages in distribution transformers with silicon steel and amorphous cores, IET Gener. Trans. Distrib., 2015, 9, 16, pp. 2736-2742
• [6] Hori M., Nishioka M., Ikeda Y., Naguchi K., Kajimura K., Motoyama H., Kawamura H.: Internal winding filure due to resonance overvoltages in distribution transformer caused by winter lightning, IEEE Trans. on Pow. Deliv., 2006, 21, 3, pp. 1600-1606
• [7] Lapworth J. A., Wilson A. : Transformer internal overvoltages caused by remote energisation, IEEE PES Power Africa 2007 Conf. and Exp., Johannesburg, July 2007, pp. 1-6
• [8] Lee C. H., Hsu S. C., Hsi P. H., Chen S. L.: Transferring of VFTO from an EHV to MV system as observed in Taiwan’s 3 nuclear power plant, IEEE Trans. on Pow. Deliv., 2011, 26, 2, pp. 1008-1016
• [9] Joint Working Group A2/C4.39-CIGRE: Electrical transient interaction between transformers and the power system (part 1-Expertise, part 2: Case studies), CIGRE, ISSBN: 978-2-85873272-2, April 2014
• [10] Larin V.S., Matveev D.A., Zhuikov A.V.: Approach to analysis of resonance phenomena and overvoltages due to interaction between power transformer and external network, CIGRE SC A2 & C4 Joint Colloquium, Zurich, Switzerland, 2013, pp. 1-8 [10]
• [11] Florkowski M., Furgał J., Kuniewski M.: Propagation of overvoltages transferred through distribution transformers in electric networks, IET Gener. Transm. Distrib., 2016, Vol. 10, Iss. 10, pp. 2531-2537
• [12] Hoogendorp G., Popov M., van der Sluis L. : The Influence of a Cable on the Voltage Distribution in Transformer Windings, Int. Conf. on Pow. Syst. Trans.-IPST2011, Delft, Netherlands, June 14-17, 2011, pp.1-6
• [13] Kotlan V. , Bensowa Z. : Overvoltage Propagation from Transmission Line into Transformer Winding, Pow. Engin. And Electr. Engineering, Vol. 13, No. 5, 2015, pp. 478-483
• [14] Dommel H. W and et.al.: Electromagnetic transients program reference manual (EMTP Theory Book), Portland, Prepared for BPA, 1986
• [15] Transformator typu T3ZoNe20/20. Mikołowska Fabryka Transformatorów „Mefta”
• [16] Wilcox D. J . , Conlon M. , Hurley W. G. : Calculation of self and mutual impedances for coils in ferromagnetic cores. IEE Proc., Vol.135, Pt. A, No. 7, Sept. 1988, pp. 470 – 476
• [17] Ograniczniki przepięć z tlenków metali typu POLIM - D, ABB Power Distribution (www.abb.pl)
• [18] IEEE Working Group 3.4.11: Modeling of Metal Oxide Surge Arresters. IEEE Trans. on Pow. Delivery, Vol. 7, No. 1, January 1992, pp. 302 – 309
• [19] Heller B. , Veverka A. : Surge phenomena in electrical machines, Czechoslovak Academy of Sciences, Prague, 1968

Uwagi

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