Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Impedance models of multi-circuit multi-voltage overhead power lines

Kocot Henryk, Dziendziel Agnieszka

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 12

257--260

EN

The paper discusses aspects related to the modeling of multi-circuit overhead power lines (HV, EHV), in particular their zero models. The article presents a mathematical model of two-voltage three-circuit overhead line in power system’s structure which includes the impact of lightning conductors, occurrence of bundle conductors and occurrence of differentiation in rated voltage levels of circuits of an overhead line. Moreover, the influence of the lack of symmetrization in such line on the voltages symmetry was examined.

PL

W artykule omówiono aspekty dotyczące modelowania wielotorowych linii napowietrznych wysokich i najwyższych napięć, a w szczególności ich modeli zerowych. Zaprezentowano model matematyczny, który stanowi opis dwunapięciowej trójtorowej linii napowietrznej w strukturze systemu elektroenergetycznego (SEE), uwzględniający oddziaływanie przewodów odgromowych, występowanie przewodów wiązkowych oraz zróżnicowanie poziomów napięć znamionowych torów prądowych linii. Dokonano również oceny wpływu braku symetryzacji linii na symetrię napięć w takiej linii.

2

Simulation of pipeline random response to stray currents effects produced by D.C. traction system

Szymenderski J., Machczyński W.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 10

157--170

EN

The paper presents a method of the simulation of the pipeline potential shift produced by D.C. traction stray currents which are stochastic in character. The calculation model presented is based on the deterministic model used in the earth-return circuit theory combined with the non-deterministic approach based on the Monte Carlo procedure. The model of the equivalent rail with current energization and the concept of superposition allow one to consider more complicated D.C. railway systems using a segmental approximation of the complex railway route and taking into account a number of substations and loads at any location. A locomotive position and a load current are assumed to be independent random variables in the non-deterministic approach. Using simulation program developed random characteristics of a pipeline response e.g. maximum, minimum, median and mean values can be obtained. Hence the pipeline regions more exposed to corrosion risk can be determined.

PL

W artykule przedstawiono metodę symulacji potencjału rurociągu generowanego przez prądy błądzące o losowym kierunku przepływu i wartości. Przedstawiony model zrealizowano w oparciu o metodę deterministyczną w połączeniu z procedurą Monte Carlo. Model zastępczy szyn wykorzystuje zasilanie prądowe oraz zasadę superpozycji. Pozwala to rozważać złożone układy z zastosowaniem segmentowej aproksymacji trasy kolejowej i uwzględnieniu wielu podstacji i pojazdów w dowolnej lokalizacji. Zakłada się, że pozycja lokomotywy i prąd obciążenia są niezależnymi zmiennymi losowymi w podejściu niedeterministycznym. Wykorzystując zaprezentowaną metodę przedstawiono charakterystyki odpowiedzi rurociągu, tj. minimalne, maksymalne, medianę i wartości średnie potencjału. Na tej podstawie można wyznaczyć rejony rurociągów zagrożone korozją elektrochemiczną.

3

Polarization phenomenon in underground pipeline generated by stochastic stray currents from D.C. traction

Budnik K., Machczyński W., Szymenderski J.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2017

|

No. 89

111--122

EN

D.C electrified traction systems are a potential source of stray currents. The important problem, technically, is to evaluate the harmful effects (electrolytic corrosion) that an electrified railway has on nearby earth–return circuits (e.g. pipelines). This phenomenon is stochastic and may aggravate electrochemical corrosion in different places depending on the position of the vehicle, the load current, soil parameters, etc. The electric circuit approach, based on the complete field method of solution of the transmission–line problem (the earth–return circuit theory), to model stray currents interference on extended structures is presented. The electrode kinetics (polarization phenomenon) is taken into account in the model developed. Random algorithm allows to explore the phenomenon of polarization for different cases, which allows for generalization of the conclusions regarding the risk of corrosion in the studied systems.

4

Potential of the electric flow field produced in the earth by stray currents from D.C. traction of complex geometry

Budnik K., Machczyński W., Szymenderski J.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2016

|

No. 85

29--40

EN

The paper presents a method of the 3D simulation of the primary scalar potential of the electric flow field produced in the earth by d.c. traction stray currents. In the method the equivalent rail is considered as an earth return circuit. The models of the equivalent rail with current energization and the concept of superposition allow one to consider more complicated d.c. railway systems using a segmental approximation of the complex railway route and taking into account a number of substations and loads at any location. It is assumed in the paper that the system considered is linear, that the earth is homogeneous medium of finite conductivity and that the effects of currents in nearby underground metal installations on the potential generated in the earth by track currents (primary earth potential) can be disregarded. An extensive parametric analysis to examine the roles of various factors, which affect the primary earth potential caused by stray currents, may be performed using simulation program developed. The technical application of the method presented, which can be useful at design stage e.g. of metal structures buried in the stray currents area, is illustrated by examples of computer simulation.

5

Stochastic stray currents effects on earth return circuits (underground pipelines)

Machczyński W., Szymenderski J.

Ochrona przed Korozją

|

2016

|

nr 8

273--278

EN

The paper presents a method of the simulation of the pipeline potential shift produced by d.c. traction stray currents which are stochastic in character, meaning that the current as well as the flow direction change at random. The key problem in the evaluation of a foreign structure response to the stray currents interference consist in the determination of the potential shift of the structure with respect to the adjacent (local) earth. To predict the potential shift due to the stray current influence, calculation methods/tools can be used, especially at design stage of new traction lines or pipelines. The calculation model presented is based on the deterministic model used in the earth-return circuit theory combined with the non-deterministic approach based on the Monte Carlo procedure, in which a locomotive position and a load current are assumed to be independent random variables. Using simulation program developed random characteristics of a pipeline response e.g. maximum, minimum, median and mean values can be obtained. Hence the pipeline regions more exposed to corrosion risk can be determined. The technical application of the method presented is illustrated by examples of computer simulation.

PL

W pracy zaprezentowano metodę symulacji potencjału wzbudzonego wzdłuż obwodu ziemnopowrotnego (rurociągu) prądami błądzącymi o charakterze stochastycznym, upływającymi z szyn trakcji prądu stałego, o losowo zmiennym natężeniu i kierunku. Kluczowy problem w ocenie odpowiedzi rurociągu podlegającego oddziaływaniu, polega na określeniu jego potencjału względem ziemi bliskiej. Zastosowanie w tym celu metod/narzędzi symulacyjnych przydatne jest zwłaszcza na etapie projektowania tras nowych zelektryfikowanych linii kolejowych lub/oraz podziemnych rurociągów. Symulacje prezentowane w pracy bazują na stosowanych w teorii obwodów ziemnopowrotnych modelach deterministycznych w połączeniu z modelem niedeterministycznym wykorzystującym metodę Monte Carlo, w której niezależnymi zmiennymi losowymi są prąd oraz lokalizacja elektrowozu. Opracowany program symulacyjny pozwala na wyznaczenie losowej odpowiedzi t.j. wartości maksymalnej, minimalnej, średniej oraz mediany potencjału rurociągu względem ziemi bliskiej. Umożliwia to oszacowanie lokalizacji stref rurociągu narażonych na korozję elektrolityczną. Zastosowanie opracowanej metody zilustrowano przykładowymi symulacjami.

6

Electrical effects of stray currents from d.c. traction of complex geometry

Budnik K., Machczyński W., Szymenderski J.

Computer Applications in Electrical Engineering

|

2016

|

Vol. 14

39--52

EN

The paper presents a method of the simulation of electrical effects of stray currents from d.c. tracrion of complex geometry. In the method the equivalent rail is considered as an earth return circuit. The models of the equivalent rail with current energization and the concept of superposition allow one to consider more complicated d.c. railway systems using a segmental approximation of the complex railway route and taking into account a number of substations and loads at any location. It is assumed in the paper that the system considered is linear, that the earth is homogeneous medium of finite conductivity and that the effects of currents in nearby underground metal installations on the potential generated in the earth by track currents (primary earth potential) can be disregarded. An extensive parametric analysis to examine the roles of various factors, which affect the primary earth potential caused by stray currents, may be performed using simulation program developed. The technical application of the method presented, which can be useful at design stage e.g. of metal structures buried in the stray currents area, is illustrated by examples of computer simulation.

7

Simulation of stray currents generated by DC electric traction

Budnik K., Machczyński W., Szymenderski J.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2015

|

No. 82

67--76

EN

The paper presents two methods of the 3D simulation of the primary scalar potential of the electric flow field produced in the earth by d.c. traction stray currents. In the first method the equivalent rail is considered as an earth return circuit with distributed parameters, whereas in the second method the rail is treated as a circuit with lumped parameters. It is assumed in the paper that the system considered is linear, that the earth is homogeneous medium of finite conductivity and that the effects of currents in nearby underground metal installations on the potential generated in the earth by track currents (primary earth potential) can be disregarded. An extensive parametric analysis to examine the roles of various factors, which affect the primary earth potential caused by stray currents, may be performed using simulation program developed. The technical application of the method presented, which can be useful at design stage e.g. of metal structures buried in the stray currents

8

Contribution to studies on calculation of D.C. stray currents

Budnik K., Machczyński W., Szymenderski J.

Computer Applications in Electrical Engineering

|

2015

|

Vol. 13

28--41

EN

The paper presents two methods of the 3D simulation of the primary scalar potential of the electric flow field produced in the earth by d.c. traction stray currents. In the first method the equivalent rail is considered as an earth return circuit with distributed parameters, whereas in the second method the rail is treated as a circuit with lumped parameters. It is assumed in the paper that the system considered is linear, that the earth is a homogeneous medium of finite conductivity and that the effects of currents in nearby underground metal installations on the potential generated in the earth by track currents (primary earth potential) can be disregarded. An extensive parametric analysis to examine the roles of various factors, which affect the primary earth potential caused by stray currents, may be performed using simulation program developed. The technical application of the method presented, which can be useful at design stage e.g. of metal structures buried in the stray currents area, is illustrated by examples of computer simulation.

9

Modelowanie oddziaływań elektromagnetycznych na rurociągi podziemne z uwzględnieniem korozji przemiennoprądowej

Budnik K., Machczyński W.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 8

332-339

PL

Na odcinkach na których następuje zbliżenie tras rurociągów podziemnych i napowietrznych linii elektroenergetycznych prądu przemiennego istnieje niebezpieczeństwo indukowania się w części stalowej rurociągu napięć przemiennych o wartościach, które mogą stanowić zagrożenie porażeniowe i korozyjne. Niebezpieczeństwo wzrasta wraz ze wzrostem wartości prądów roboczych napowietrznych linii elektroenergetycznych, stosowaniem coraz doskonalszych powłok izolacyjnych rurociągów i długości odcinków na jakich następuje zbliżenie tras obwodów ziemnopowrotnych. Istnieją programy komputerowe przeznaczone do analizy sprzężeń indukcyjnych w obwodach ziemnopowrotnych, które jednakże nie uwzględniają zjawiska korozji przemiennoprądowej w miejscu uszkodzenia powłoki izolacyjnej rurociągu. Co warte podkreślenia mechanizm korozji przemiennoprądowej, w szczególności konstrukcji stalowych umieszczonych w glebie, do chwili obecnej nie jest dobrze poznany. W artykule omówiono zagadnienie modelowania rurociągów podziemnych ze sprzężeniem indukcyjnym z uwzględnieniem korozji przemiennoprądowej części stalowej rurociągu narażonej na kontakt z elektrolitem glebowym. Przedstawiono schemat zastępczy dla korozji AC bazujący na równaniach Butlera-Volmera, podano parametry ich interpretację fizyczną i sposób wyznaczania wartości. Obliczenia wykonano w pakiecie Matlak-Simulink. W części graficznego interfejsu Simulink część liniową układu opisano przy pomocy współczynników równań stanu, korodujące ogniwo jako zjawisko nieliniowe dołączono w postaci odpowiednio zdefiniowanego sprzężenia zwrotnego. Określono wejścia układu (źródła) i wyjścia (potencjały i prądy). Na zakończenie przedstawiono uwagi końcowe i wnioski.

EN

InducedAC vo!tage is clearly identifiedas apotetttial hazard, /rom butli safety andcorrosion standpoints, for all buried pipelines coming into protimity with overhead electric transmission systems. The likełihood ofelectromagnetic interference (EMI) increases with rising operating stirrers in the overhead lines. will increasnig nalily ofthe coaling on tlie pipeline, and with the length ofa linę parallel to and ciosa lo power lines. li is possible to simulate the conditions llial are expected to ist on tliese pipelines, and calculate llie anlicipated levels of induced A C roltage as well as its intensity and density flowing into the soil through the coaling defect. Determining a pipelines response is noted easy task since it depends on three factors, nameiy the location of the structure will respect lo the magtnetic field generated by lite AC since, the magnitude of the interfering field, and the electrochemical response of the struture to the interference. Many computer programs can be used lo calculate a pipeline s AC voltage by taking into accounl the worst case under normal operatying conditions of the interfering systems. The programs however do not take into account the electrochemical phenomena on tlie pipeline surface at pipeline coating defect locations. It should be noted, that the meclianism of AC corrosion is not very well understood, particularly as ii applies to corrosion in soils. A simulation model ofa metal pipeline under indtictive influence, in which AC corrosion is taken into account has been presented in the paper. Ań electrical eqnivalent diagram is presented and lite corrosion current, the pipeline potential and the corrosion rate are calculated. The use oft he Matlab-Simulink platform for multidomain simulation and model-bused-design of dynamic systems permils the complex analysis of the interference on pipelines, whereas the electrochemical phenomena on the interjfce metal - soil arę taken into account. E MI in tlie circiiil is presented by Simulink in the form of a block diagram - a graphical representation of the process, which is composed of an input, the system, and an output. The block connected with the AC corrosion, in which the electrochemical phenomena are represented by the non-linear Butler-Yolmer equations, has been implemented in the simulation package. The system is described by stale equations, which can be solved by tools provided by Matlab.