Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Magnetic field evaluation around 400 KV underground power cable under harmonics effects

Boudjella Houari, Ayad Ahmed N. E. I., Rouibah Tahar, Larouci Benyekhlef, Alghamdi Thamer A. H., Althobaiti Ahmed, Ghoneim Sherif S. M., Tayeb Abdelkader Si

Diagnostyka

|

2022

|

Vol. 23, No. 2

art. no. 2022209

EN

Power lines or underground power cables generate electromagnetic interaction with other objects near to them. This study evaluates the magnetic field emitted by underground extra high voltage cables. The presented work aims to show a numerical simulation of the magnetic field of a buried 400 kV underground power line, which is used as a novel prototype in several countries at a short distance. The underground power cable study, in the presence of the current harmonics at different positions, with time variation by finite element resolution, using Comsol Multiphysics with Matlab software in two dimensions. The simulation results illustrate the magnetic flux density variation-in terms of amplitude and distribution as a function of different actual harmonics rates. The underground cable performance and magnetic field have affected by the harmonics effects. The maximum magnetic induction levels generated by significant harmonics are superior to the limits recommended by the international standard norms. In this paper, shielding has been used as an appropriate remedy to attenuate the magnetic field.

2

Wpływ skrzyżowania linii kablowych wysokiego napięcia 110 kV na ich długotrwałą obciążalność prądową

Anders George, Mróz Maciej, Ellwart Mateusz

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 5

119--123

PL

Niniejszy artykuł dotyczy skomplikowanego przypadku wzajemnego skrzyżowania się linii kablowych wysokiego napięcia 110 kV. W artykule przedstawiono praktyczne aspekty wyboru metod obliczeniowych wraz z opisem ich istotnych ograniczeń. Wybór metody obliczeniowej uzależniony jest od stopnia skomplikowania rozpatrywanego przypadku i zależy przede wszystkim od właściwości termicznych środowiska pracy linii kablowych oraz od liczby krzyżowanych obwodów kablowych. Ilość generowanego ciepła przez krzyżujące się linie kablowe, pionowa odległość między obwodami i kąt skrzyżowania są głównymi parametrami mającymi wpływ na ich długotrwałą obciążalność prądowa. Wybór właściwej metody obliczeniowej oraz zastosowanie odpowiednich rozwiązań projektowych i wykonawczych umożliwia minimalizację wzajemnego cieplnego oddziaływania krzyzujących się linii kablowych na ich długotrwałą obciążalność prądową.

EN

This paper discusses a complicated case of an intersection of buried 110 kV high voltage cable lines. Practical aspects of choosing computational methods with brief description of their important limitations are discussed in the paper. Choice of the method depends on the complexity level of an intersection in which major factors are thermal properties of the crossing surroundings and number of crossed circuits. An amount of heat generated by the intersection, vertical distance between circuits and angle at which those circuits are crossed are main factors which have influence on the steady state ampacity. Choice of the computational method, design and implementation solutions are crucial to minimise mutual heating influence of crossing buried cable lines on their steady state ampacity.

3

Pomiary i modelowanie wpływu parametrów konstrukcyjnych kabli elektroenergetycznych na występujące w nich zjawiska falowe

Zydroń P., Roehrich J.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2010

|

Nr 28

153-156

PL

Kable elektroenergetyczne charakteryzują się dużą różnorodnością wykonania, zarówno jak chodzi o ich geometrię, strukturę poszczególnych elementów funkcjonalnych w przekroju kabla, jak również stosowane materiały konstrukcyjne. Ma to wpływ na właściwości transmisji sygnałów elektrycznych, w szczególności sygnałów szybkozmiennych, co z kolei w wielu praktycznie spotykanych sytuacjach ma znaczenie dla poprawności analizy rejestrowanych przebiegów falowych. Właściwości transmisyjne, w tym prędkość propagacji fali, impedancja falowa, tłumienność itd. mają znaczenie zarówno przy analizie sygnałów o dużych amplitudach – charakterystycznych dla fal przepięciowych pojawiających się w układach elektro-energetycznych, jak również przy sygnałach o niewielkich energiach, ale o bardzo krótkich czasach trwania – występujących np. podczas pomiarów impulsów wyładowań niezupełnych, powstających w defektach izolacji kablowej lub w osprzęcie kablowym. Celem artykułu jest: 1) przedstawienie wpływu konstrukcji kabli na wstępujące w nich zjawiska falowe na przykładzie wyników pomiarów prędkości propagacji impulsów wykonanych na wybranych, różnych rodzajach kabli, 2) opis modeli kabli stosowanych dla szacowania właściwości transmisyjnych – opartych na schematach zastępczych, uwzględniających poszczególne elementy ich konstrukcji.

EN

Electric power cables are of different design, geometry, structure of functional elements, and applied materials. These elements influence on wave propagation parameters of cables and quality of propagating signals analysis. Transmission properties of cable i.e. wave propagation velocity, surge impedance, and attenuation coefficient are important for both: low amplitude, short time signals (like for PD sources localization) and for high level disturbances (overvoltages). Paper presents: 1) influence of cable construction on observed wave-propagation effects, 2) description of simplified cable models – based on equivalent circuits, used for evaluation of wave propagation parameters.

4

Trwałość eksploatacyjna elektroenergetycznych linii kablowych średnich napięć

Wróblewski Z., Siwak P.

Wiadomości Elektrotechniczne

|

2007

|

R. 75, nr 9

74-76

PL

Omówiono wyniki badań statystycznych trwałości eksploatacyjnej kabli energetycznych na napięcie 10 i 20 kV, eksploatowanych w latach 2000-2006 w jednej ze spółek dystrybucyjnych.

EN

The paper describes results of statistical research of service life of 10 kV and 20 kV power cables that were operated from 2000 till 2006 by certain distribution company.

5

Badania procesów wyżarzania drutów z aluminium przeznaczonych na przewody elektroenergetyczne.

Nowak S., Mamala A., Mroczkowski M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2002

|

R. 47, nr 10-11

556-563

PL

Przedstawiono wyniki badań nad niektórymi problemami dotyczącymi własności mechanicznych i elektrycznych żył przewodów elektroenergetycznych z aluminium, którym obok wysokiej przewodności stawia się wymagania charakterystyczne dla stanu miękkiego. Celem badań była ocena granicznych wartości wytrzymałości na rozciąganie, granicy plastyczności i rezystancji, możliwych do uzyskania w procesach wyżarzania. Określono ponadto wpływ historii nagrzewania i chłodzenia różnych warstw materiału w kręgu o dużej masie.

EN

Results of the investigation into some problems related to mechanical and electrical properties of power cables are presented. Besides high conductivity they should have the properties specific for the annealed temper. This investigation was aimed to determine boundary values of tensile strength, yield point and resistance possible to obtain by the annealing processes. An effect of the history of heating and cooling of different layers of large-mass coiled material was determined.

6

Advanced topics in rating of electric power cables

Anders G. J.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2000

|

Z. 263

3-134

EN

The aim of this monograph is to summarize some of the recent developments related to ampacity calculations using both numerical and analytical solutions. Since this monograph is presented as a part of the requirement for a Doctor of Science degree (in Polish - Doktor Habilitowany), the emphasis is placed on the work of the author in this area. The exception is Chapter 2 that summarizes principles of ampacity calculations for electric power cables and prepares a background for the developments presented in the following chapters. The monograph is structured around four major themes. Chapter 2 gives a brief background to classical ampacity calculations and also introduces a concept of finite element analysis as applied to cable ratings. Chapter 3 discusses applications of the finite element method to solve some problems that cannot be solved analytically. Chapter 4 focuses on the effect of cost considerations in important cable investment problems. Finally, Chapter 5 deals with two issues related to special cable installations involving external heat sources and cables crossing streets, parking lots, and so on. All the theory presented in this monograph is applicable to AC cables only. A substantial part of this monograph addresses the issue of computational accuracy and efficiency in rating analysis. In particular, an emphasis is placed on the application of the finite element method to solve some of the rating problems. On the one hand, the finite element method is used to improve estimation of some parameters (calculation of the internal thermal resistance of 3-core cables with fillers), and on the other hand, it is ased to solve some cable rating problems that were difficult to solve analytically combined heat and moisture transfer in the soil). The finite element method was also ised in the analysis of the optimal cable investment strategy. Another topic discussed in this work is the effect of the external environment on rating of underground cables. In particular, the effect of external heat sources (e.g., other cables, steam pipes, etc.) is considered. Also, the influence of short sections of unfavourable thermal environment (vicinity of trees, crossing streets, etc.) on cable rating is analyzed. Elegant solutions are presented for cables crossing external heat sources and crossing short regions of unfavourable thermal conditions. Finally, economic aspects play increasing role in power engineering decisions. Three problems have been addressed in this work. Two of the problems attempt to take into account the effect of the losses in cable investment decisions. Two optimization problems that arise to balance the losses in the cable against the capital costs are resented in this work. The third economic problem discussed in this monograph is that of delaying investment by more accurately computing cable rating taking into ccount the random variations of several key parameters. Conclusions section closes the presentation giving an indication for the direction of future research in the field of cable rating calculations.

PL

Informacje o dopuszczalnej obciążalności kabli energetycznych są potrzebne w projektowaniu i eksploatacji sieci przesyłowych. Wskaźniki obciążalności ustala się nie tylko dla nowych instalacji, ale również dla kabli będących w eksploatacji przez wiele lat. Ponieważ, wiele linii kablowych osiąga obecnie projektowany kres eksploatacji, istnieje niezaprzeczalna potrzeba rozwoju systematycznego podejścia do obliczeń obciążalności prądowej kabli energetycznych, która byłaby pierwszym stopniem do badań wiodących do przedłużenia żywotności tych linii. Metody obliczania obciążalności kabli maja historię tak długą jak same kable. Metody zaprezentowane w niektórych pierwszych publikacjach na ten temat (Kennelly, 1893; Mie, 1905) znajdują zastosowanie w dzisiejszych standardach. W ciągu ostatnich stu lat wielu naukowców i inżynierów pracowało nad różnymi aspektami tego zagadnienia. Prace nad ulepszaniem metod obliczeniowych obciążalności kabli kontynuowane są również dzisiaj. Prace posuwają się w dwóch kierunkach: (1) prowadzone są badania doświadczalne by poprawić niektóre metody obliczeniowe oraz zwiększyć dokładność niektórych stałych pojawiających się we wzorach, oraz (2) coraz częściej stosuje się metody numeryczne by obejść ograniczenia związane z zastosowaniem metod analitycznych. Ponieważ praca ta prezentowana jest jako składnik wymagań na stopień doktora habilitowanego, nacisk kładziony jest na wkład autora do obliczeń obciążalności kabli energetycznych. Wyjątkiem jest rozdział drugi, który sumuje zasady obliczeń obciążeniowych i tym samym stanowi podłoże do dalszych rozważań przedstawionych w tej pracy. Celem tej pracy jest sumaryczne przedstawienie niektórych interesujących i bardzo istotnych z praktycznego punktu widzenia, zagadnień obliczeniowych nad którym autor pracował przez ostanie lata. Materiał zawarty w rozdziałach 3 do 5 w zasadzie nie ukazał się w książce napisanej przez autora (Anders, 1997/98). Wyjątkiem jest podrozdział 4.2. Jednakże, większość przedstawianego w tej monografii materiału została opublikowana przez autora w różnych publikacjach fachowych za wyjątkiem podrozdziałów 2.4,4.3 i 5.2, które ukazują się w druku po raz pierwszy. Obliczenia kablowe są dosyć skomplikowane i ich zrozumienie byłoby znacznie ułatwione gdyby użyto wielu przykładów ilustracyjnych. Jednakże, w celu ograniczenia objętości tej pracy, autor zdecydował się zamieścić przykłady numeryczne tylko w tych partiach tekstu, które nie były jeszcze opublikowane. Wiele przykładów numerycznych można znaleźć w literaturze cytowanej w tej pracy. Praca niniejsza została skonstruowana wokół czterech tematów. Na wstępie podany jest krótki zarys historii obliczeń obciążalności kabli energetycznych. Rozdział drugi zawiera krótki przegląd klasycznych obliczeń obciążeniowych oraz wprowadza metodę elementów skończonych z zastosowaniem do obliczeń cieplnych w kablach podziemnych. Rozdział trzeci zawiera przykłady zastosowania metody elementów skończonych do obliczeń w których klasyczne metody obliczeniowe nie mogą być zastosowane. W rozdziale czwartym poruszane są zagadnienia ekonomiczne związane z liniami kablowymi. Rozdział piąty poświęcony jest obliczeniom mającym na celu znalezienia współczynnika redukcji obciążalności w przypadku gdy kabel ułożony jest w okolicy innych źródeł ciepła (np. innych kabli) oraz gdy krótka część jego drogi przebiega poprzez teren z niekorzystnymi charakterystykami cieplnymi (np. przecinając w poprzek ulicę). Wszystkie rezultaty przedstawione w tej pracy odnoszą się tylko do kabli prądu zmiennego.

7

Model tłumienia wewnętrznego przewodów elektroenergetycznych

Snamina J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

1999

|

z. 52 [174]

97-102

EN

The aim of the present paper is to discuss the problem of internal mechanical damping of overhead cables. The mathematical model of this phenomenon is presented. The influence of damping parameter on energy dissipation and amplitude is analyzed. Selected resuIts of experiments are presented.