W pracy przedstawiono wyniki badań próbek tekstolitowych elementów osłonowo-centrujących z eksploatowanych ograniczników przepięć SN. Prądy wyładowcze (zwarciowe) o zróżnicowanym natężeniu i czasie trwania spowodowały w tworzywie elementów efekty degradacji o różnym stopniu zaawansowania, które badano z wykorzystaniem metod mikroskopowych i mikroanalizy rentgenowskiej EDS. Udokumentowano zmiany w składzie elementarnym (zawartości pierwiastków) warstwy wierzchniej tworzyw tekstolitowych - w miarę postępu efektów degradacji. Wykazano, że tworzywa te posiadają niewystarczającą odporność na skutki awaryjnej pracy ogranicznika przy jego zawilgoceniu, które jest konsekwencją rozszczelnienia osłony.
EN
The work describes degradation effects in the structure of textolite shield-centering elements of operated MV surge arresters. As a result of acting inner partial discharges of diverse duration and power - the material underwent degradation of different degree of advancement. Using microscopic research techniques and EDS analysis, the authors found and documented changes of structure and chemical composition of the material surface, with the increasing degree of degradation. It has been shown that textolite materials have insufficient resistance to the effects of emergency operation of the arresters after moisture ingress, which is a consequence of unsealing of the housing.
Pomiary impedancji zwarcia należą do standardowych badań elektrycznych wykonywanych podczas badań odbiorczych oraz w celu weryfikacji integralności mechanicznej części aktywnej transformatora. Chociaż istnieje wiele czynników, które mogą mieć wpływ na dokładność tego badania, zdecydowanie najczęstszym problemem są dodatkowe straty wprowadzane przez nieodpowiednie zewnętrzne połączenie (zwarcie). W zależności od mocy i przekładni badanego transformatora, połączenie musi być zdolne do przenoszenia prądu zwarciowego (prądu testu) bez wprowadzania dodatkowych strat. Szczególnie w przypadku dużych transformatorów w zastosowaniach przemysłowych może to stanowić spore wyzwanie dla inżynierów testujących w terenie. W opracowaniu omówiono nowe podejście do pomiaru impedancji zwarciowej bez konieczności stosowania dodatkowego zewnętrznego połączenia, co ma wpłynąć na zmniejszenie czasu pomiaru przy jednoczesnym zwiększeniu dokładności i bezpieczeństwa pomiaru. Przedstawiono liczne przykłady porównawcze metody konwencjonalnej i nowej dla różnych typów transformatorów.
Kontynuując cykl „Połączenia wewnętrzne w rozdzielnicach niskich napięć” zwracamy uwagę czytelników na dualizm pomiędzy zapisami w normie wieloarkuszowej PN-EN 61439 Rozdzielnice i sterownice niskonapięciowe (tzw. norma rozdzielnicowa) a założeniami i obliczeniami, które należy wykonać w projektach instalacji elektrycznej.
W poprzednich częściach artykułu „Połączenia wewnętrzne w rozdzielnicach niskich napięć” pisaliśmy o elementach rozdzielnic oraz informowaliśmy o tym, co powinno znaleźć się w dokumentacji projektowej. W tym numerze przedstawimy kilka przykładów rachunkowych sprawdzenia wybranych elementów wyposażenia rozdzielnicy. Komentarz do nich znajdzie się na końcu artykułu. Wymagania w zakresie doboru poszczególnych elementów wyposażenia rozdzielnicy ze względu na odporność zwarciową przedstawiono w poprzedniej części artykułu „Połączenia wewnętrzne w rozdzielnicach niskich napięć – obliczenia zwarciowe” opublikowanej w numerze 6/2022 „elektro.info” [7].
W poprzednich dwóch częściach artykułu „Połączenia wewnętrzne w rozdzielnicach niskich napięć”, publikowanych na łamach czasopisma „elektro.info”, wielokrotnie odnosiliśmy się do obliczeń zwarciowych. W związku z zainteresowaniem naszych czytelników tą tematyką podjęliśmy decyzję, aby kolejną część tego cyklu poświęcić właśnie tematyce obliczeń zwarciowych oraz związanej z tym kwestii doboru aparatury do rozdzielnicy.
W artykule przedstawiono analizę wpływu przyłączania generatorów metanowych do sieci elektroenergetycznych kopalń na urządzenia elektroenergetyczne w nich pracujące oraz na bezpieczeństwo ich dalszej eksploatacji przez podmiot użytkujący. W opracowaniu zwrócono uwagę na szereg zagadnień niezwiązanych bezpośrednio z generatorami metanowymi, które mogą mieć wpływ na stabilność pracy sieci elektroenergetycznej, a także na ewentualne dodatkowe koszty, które inwestor może ponieść.
EN
The article analyzes the effects of connecting methane generators to the in-house 6kV medium voltage mine grid. Issues which should be analyzed before the commencement of each investment process at a given pro-duction plant have been highlighted. These include, in particular : withstand current of the switching instruments installed so far with 6 kV cable lines, voltage analysis along with analysis of voltage changes and earth current distribution in the galvanically connected medium voltage network. It should be noted that the connection of new methane generators connected to the 6 kV in-house mine power network results in an increase of characteristic fault currents, and thus results in the potential need to replace a part of the switching instruments used in it. The technical analysis was performed using a program supporting calculations in the 6 kV medium voltage mine network with an isolated neutral point of the transformer. The calculation was performed using the method described in the standard [2]. The absence of adequate analysis may cause catastrophic effects, dangerous in terms of safety of operation of electrical equipment in the network, and in costly technological downtimes in a given mining plant
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In commonly used short-circuit current calculation methodology, the acceptance of a short-circuit site in the middle of their length leads not only to a significant overestimation of short-circuit currents, but also does not guarantee the selective coordination of electrical apparatus and its proper protection function against electrical shock. The paper presents new approach to the problem of calculation short-circuit current in parallel cables. It is proven that the worst case scenario is highly influenced by the number of cables connected in parallel.
PL
W powszechnie stosowanej metodologii obliczania prądu zwarciowego przyjmuje się, że miejsce zwarcia występuje w środku ich długości co prowadzi nie tylko do znacznego przeszacowania prądów zwarciowych, ale również nie gwarantuje selektywnej koordynacji aparatury elektrycznej i jej odpowiedniej ochrony przed porażeniem elektrycznym. W artykule przedstawiono nowe podejście do problemu obliczeniowego prądu zwarciowego w przewodach równoległych. Udowodniono, że w najgorszym przypadku duzy wpływ ma liczba połączonych równolegle kabli.
W artykule przedstawiono nowe podejście do obliczeń prądów zwarciowych w przewodach lub kablach elektroenergetycznych połączonych równolegle. Wykazano, że w powszechnie stosowanej metodyce obliczeń prądów zwarciowych przyjęcie miejsca zwarcia w połowie ich długości prowadzi nie tylko do znacznego zawyżenia wartości prądów zwarciowych, ale nie gwarantuje również selektywnej współpracy zainstalowanych zabezpieczeń przetężeniowych oraz ochrony przeciwporażeniowej realizowanej za ich pomocą. W części pierwszej opisane zostały zasady umieszczania zabezpieczeń oraz sposób wyznaczania prądu zwarciowego przy zwarciu trójfazowym symetrycznym.
EN
The paper presents a new approach to the calculation of short-circuit currents in electrical wires and cables connected in parallel. It has been shown that in the commonly used short-circuit current calculation method, the assumption of a short-circuit in half of its length leads not only to a significant overestimation of short-circuit currents but also does not guarantee selectiveness of overcurrent apparatus installed and protection against electrical shock with their help. The first part describes the rules for placing protection apparatus and the method of determining the short-circuit current in symmetrical three-phase fault.
Praca jest kontynuacją tematyki zamieszczonej w części 1. („elektro.info 1–2/2019). W pracy przedstawiono nowe podejście do obliczeń prądów zwarciowych w przewodach lub kablach elektroenergetycznych połączonych równolegle. Wykazano, że w powszechnie stosowanej metodyce obliczeń prądów zwarciowych przyjęcie miejsca zwarcia w połowie ich długości prowadzi nie tylko do znacznego zawyżenia wartości prądów zwarciowych, ale nie gwarantuje również selektywnej współpracy zainstalowanych zabezpieczeń przetężeniowych oraz ochrony przeciwporażeniowej realizowanej przy ich pomocy. W części drugiej opisany został sposób wyznaczania prądu zwarciowego przy zwarciu jednofazowym.
EN
The paper presents a new approach to the calculation of short-circuit currents in electrical wires and cables connected in parallel. It has been shown that in the commonly used short-circuit current calculation method, the assumption of a short-circuit in half of its length leads not only to a significant overestimation of short-circuit currents but also does not guarantee selectiveness of overcurrent apparatus installed and protection against electrical shock with their help. The second part describes the rules for placing protection apparatus and the method of determining the short-circuit current in asymmetrical single-phase fault.
W artykule szczegółowo opisano zagadnienie właściwego dobezpieczenia ograniczników przepięć (SPD). Rozważania teoretyczne uzupełniono wynikami pomiarów wybranych układów do ograniczania przepięć składających się z kombinowanego ogranicznika przepięć wraz z prawidłowo i nieprawidłowo dobranym jego dobezpieczeniem. Prawidłowo dobrany układ zapewnia bezpieczeństwo eksploatacji, zaś nieprawidłowo dobrane dobezpieczenie powoduje powstanie zagrożenia pożarowego instalacji elektrycznej.
EN
The article describes in detail the issue of proper select of backup fuse for surge protection devices (SPD). The theoretical considerations were supplemented with the results of measurements with correctly and incorrectly selected SPD backup fuse. A properly selected system ensures operational safety, while improperly selected results in a fire hazard to the electrical installation.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przy tworzeniu każdego produktu przeznaczonego na rynek specjalistyczny ważne jest, aby nie kopiować sprawdzonych rozwiązań, a przyjrzeć się na nowo wymaganiom jakie są mu stawiane, pod kątem aplikacji, w jakiej pracuje. W taki właśnie sposób powstały zasilacze serii 78 Finder.
W artykule przedstawiono wybrane aspekty doboru rozdzielnic SN. Przedstawiono ogólny przegląd i analizę rozwiązań rozdzielnic SN stosowanych w kraju. Dokonano analizy rozwiązań jednoczłonowych i dwuczłonowych rozdzielnic SN z izolacją powietrzną i gazową SF6. Zwrócono szczególną uwagę na wybrane cechy i elementy rozdzielnic w kontekście ich prawidłowego doboru.
EN
In this paper, chosen aspects of MV switchgears selection are shown. General review and analysis of solutions of MV switchgears used in Poland is shown. Analysis of solutions of fixed-mounted and withdrawable-unit MV switchgears in air insulation and in SF6 insulation is performed. Attention is paid to chosen features and elements of switchgears in context of their correct selection.
W artykule przedstawiono nowatorską metodę obliczania wartości prądów płynących w przewodach odgromowych linii elektroenergetycznych w czasie zwarć. Metoda może być stosowana dla złożonych układów sieciowych, składających się z kilku stacji oraz różnych typów linii. Analizowane mogą być linie jedno- i dwutorowe z jednym bądź dwoma przewodami odgromowymi. Metoda pozwala na dobór przewodów odgromowych pod względem wytrzymałości cieplnej z mniejszym ryzykiem niepewności niż powszechnie stosowane metody. Prezentowana metoda obliczeniowa pozwala również na ocenę ochrony przeciwporażeniowej linii, poprzez wyznaczenie wartości prądów płynących w uziomach słupów.
EN
The paper presents a new method for calculating of currents in the earth wires during a phase to earth fault. The method can be used for analysis of power system that consists a several number of substations and transmission lines of different types. It can be used for analysis of single and double circuit overhead transmission lines with one or two earth wires. The method allows for earth wire thermal rating selection with lower level of uncertainty compared to the existing calculation methods. Additionally it allows for evaluation of shock hazards by calculating earthing currents and voltages for every tower of the line.
W pracy przedstawiono przykłady wykorzystania środków biernych i czynnych do ograniczania prądów zwarciowych w sieciach SN. Skuteczne ograniczenie wartości prądu zwarciowego oraz czasu jego trwania pozwala na poprawę jakości energii elektrycznej, a także na zmniejszenie przekrojów torów prądowych, stosowanie tańszych, o nieco niższych parametrach technicznych aparatów elektrycznych, jak również ograniczenie skutków zwarć łukowych w rozdzielnicach.
EN
The paper presents examples of the use of passive and active means to limit short-circuit currents in MV grids. Effective limitation of short-circuit current and its duration, allows to improve the quality of electricity, as well as to reduce the cross-sections of current paths, use cheaper, with slightly lower technical parameters of electrical apparatus, as well as reduce the effects of arc faults in switchgears.
V statʹe opisany sposoby rasčëta toka dvuhfaznogo korotkogo zamykaniâ na zemlû v èlektričeskih setâh s izolirovannoj nejtralʹû dlâ celej ocenki termičeskoj stojkosti zazemlâûŝih provodnikov i zazemlite učityvaûŝie harakteristiki zazemleniâ oborudovaniâ – soprotivlenie zazemlâûŝego ustrojstva i soprotivlenie metallosvâzi oborudovaniâ s zazemlâûŝim ustrojstvom. Vyvedeny novye formuly dlâ rasčëta tokov dvuhfaznogo korotkogo zamykaniâ na zemlû i opredelena ih oblastʹprimeneniâ.
EN
The article describes ways of calculating two-phase ground fault current in electrical networks with isolated neutral for needs of calculating thermal resistance in equipment's grounding elements. Grounding resistance and metal resistance of high-voltage equipment are added to the existing methods of short circuit currents calculation.
W artykule przedstawiono nowe rozwiązania pomiarów napięć i prądów w sieci średniego napięcia, których stosowanie jest związane z masowym wdrożeniem w krajowej energetyce układów wykrywania przepływu prądu zwarciowego. Opisano zalety wykrywania prądu zwarć doziemnych z wykorzystaniem pomiarów prądów i napięć fazowych oraz zaproponowano wybór kryterium wykrywania zwarć oraz wartości nastaw dla najczęściej spotykanych warunków sieciowych. Przedstawiono zalety i wady przekładników pomiarowych małej mocy, tj. sensorów napięciowych i prądowych wraz z przykładami wykonania tych sensorów dla różnych zastosowań. Przedstawiono przykład urządzenia (sterownika telemechaniki), które integruje w sobie funkcje wykrywania prądu zwarciowego, funkcje telemechaniki, tj. obsługi sygnałów dwustanowych i sterowniczych oraz funkcje komunikacji z systemem SCADA z wykorzystaniem sieci łączności radiowej telefonii komórkowej i sieci trankingowej.
EN
The paper presents new solutions of the voltage and current measurements in smart grids, which are planned for massive deployment in case of earth fault detection needs. Advantages of the earth fault detection based on phase voltages and currents measurements are described along with proposed settings. New devices: voltage and current low power passive transformers for different applications are presented. An example of the controller with integrated fault detection functionality is described.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Obecność przesuwników fazowych w strukturze układu sieciowego sprawia, że warunki pracy sieci podczas zwarć niesymetrycznych mogą odbiegać od „klasycznych”, znanych z układu bez przesuwników fazowych. Przesuwnik fazowy może tak „przenosić” zwarcie na drugą stronę, że rozkład parametrów prądów fazowych po obu stronach przesuwnika będzie nieidentyczny.
EN
Phase Shifting Transformers during unsymmetrical faults may change the power grid operation conditions. These conditions may differ from the “classical” ones that are typical for the grid operating conditions without these Phase Shifting Transformers. Thus, the value distribution of phase currents on both sides of the Phase Shifting Transformers may be different.
Instalacje elektryczne należy projektować tak, aby zapewnić ciągłość zasilania także podczas sytuacji awaryjnych. Wystąpienie zwarcia w instalacji elektrycznej prowadzi do przepływu prądu o wartości wielokrotnie większej niż dopuszczalna podczas normalnej pracy. Przepływ takiego prądu prowadzi do wzrostu temperatury przewodów instalacji. W celu ochrony od skutków przepływu prądów zwarciowych należy prawidłowo dobrać zabezpieczenia, jak również w sposób właściwy wyznaczyć wartości spodziewanych prądów zwarciowych.
EN
A properly designed power installation should be characterized by reliable operation during the flow of nominal currents and resistance to the effects of short-circuit currents. The flow of short-circuit current leads to a significant increase in heat generation on the resistance of conductors of wires and cables and to the electrodynamic forces of considerable value. Electrodynamic forces in low-voltage electrical installations can be omitted. Thermal effects however are important for the functioning of the installation.
Przedstawiono wpływ nagrzewania prądem roboczym i prądem zwarciowym przewodów linii elektroenergetycznych średniego napięcia na zmianę rezystancji przewodów oraz zmianę współczynnika czułości zabezpieczeń nadprądowych zwłocznych.
EN
The paper presents influence of heating of conductors of MV power electric lines by working current and short-circuit current on conductor’s resistance and change of sensitivity factor of time delay overcurrent protections.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.