Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie i analiza przepięć bardzo szybkozmiennych w elektroenergetycznych stacjach wysokiego napięcia izolowanych gazem SF6

Raczek R., Pająk P.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2018

|

Nr 60

109--112

PL

W systemach elektroenergetycznych dla celów przesyłowych i dystrybucyjnych szerokie zastosowanie znalazły stacje izolowane gazem SF6 (ang. Gas Insulated Substations – GIS). Podlegają one narażeniom podczas występowania przepięć bardzo szybkozmiennych (ang. Very Fast Transient Overvoltages – VFTO). Generowana w wyniku łączenia styków odłącznika fala przepięciowa naraża układy izolacyjne oraz aparaturę w rozdzielni gazowej GIS. W artykule zostaną przedstawione zasady modelowania zjawisk przejściowych oraz wyniki symulacji komputerowych dla operacji zamykania odłącznika zainstalowanego w stacji GIS. Obliczenia zostaną przeprowadzone z wykorzystaniem programu Electromagnetics Transients Program – Alternative Transients Program (EMTP–ATP). Wyniki symulacji pozwolą na określenie maksymalnych wartości szczytowych przepięć, ich stromości oraz częstotliwości.

EN

In electric power systems, for transmission and distribution purposes, gas insulated substations (GIS) are found a wide application. In case of various transient phenomena like switching operations and lighting, the GIS are subjected to the very fast transients overvolatages (VFTO). As a result of GIS disconnector opening or closing, an electromagnetic wave is generated. Such a wave endanger insulation systems and equipment installed in the gas switchgear, including cable lines, overhead transmission lines and transformers. Overvoltages analysis for insulation coordination studies is carried out while maintaing the acceptable value of Swithing Impulse Withstand Level (SIWL). This paper presents a state of the art modeling principles of transient phenomena and computer simulations results for closing operation of GIS disconnector installed in gas insulated substation. Calculations will be conduct by using computer simulation program like Electromagnetics Transients Program – Alternative Transients Program (EMTP–ATP). Simulation results will let to determine maximum overvoltages peak values, steepness and frequency range of this overvoltages.

2

Propagacja przepięć łączeniowych w uzwojeniach transformatorów

Furgał J., Kuniewski M., Pająk P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 10

61--64

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.

3

Detection of damages in hybrid composite plates with the use of elastic waves generated by PZT active sensors

Barski M., Pająk P.

Journal of KONES

|

2017

|

Vol. 24, No. 2

17--24

EN

The presented article is devoted to the problem of detection and localization of damages occurring in components of structures, which are made of hybrid composite materials. The subject of the work is a square plate consisting of a single layer made of aluminum alloy and several layers made of glass fibres (glass fabric) and epoxy resin. On the surface, which is made of composite, 12 piezoelectric elements are installed. These elements sequentially, one by one, generates a signal that is further recorded by the remaining piezoelectric elements. Picked up signal for the selected pair of activator – sensor is compared with the reference signal. The reference signal corresponds to the intact structure. This kind of approach is known as the pitch – catch configuration. In situations when the signal obtained for interrogated structure and reference one differs significantly, this may indicate that a damage exists between the activator and the sensor. Next, taking into account the information obtained from the other sensors, it is possible not only to detect but also to determine the approximate location of the flaw and to estimate its size. In order to visualize the obtained results, an especially dedicated software is developed according to the algorithms available in the literature – probability ellipse. Several computer simulations of wave propagation are performed using the finite element method. The proposed procedure is also tested experimentally. The presented approach makes it possible to detect both single and multiple damages.

4

Analytical and numerical identification of lamb waves modes for hybrid composites

Barski M., Pająk P.

Journal of KONES

|

2017

|

Vol. 24, No. 1

31--38

EN

The current work is devoted to the problem of analytical and numerical identification of fundamental elastic waves' modes, namely symmetric mode S0 and antisymmetric mode A0, in the case of hybrid composite. The investigated material consists of one layer made of aluminum alloy Pa38 and six layers made of glass fabric/epoxy resin. At the very beginning, the dispersion curves are determined with the use of stiffness matrix method. The calculated values of phase velocities are verified by numerical simulation. The semi – analytical finite element method is applied. Next, the numerical simulations of elastic waves propagation are performed. In the studied model, the plane state of strain is assumed. These simulations are carried out with the use of finite element method. The excitation signal is a sine wave modulated by Hanning window. The simulation is repeated for different excitation frequency. The group velocities of wave modes S0 and A0 are estimated and compared with the analytical results. The evaluation of the group velocities is based on the analysis of the appropriate components of displacement. The two different method are employed, namely: cross – correlation method and envelope extraction by Hilbert transform. Generally, the obtained results are in a good agreement. However, the method based on envelope extraction by Hilbert transform provides better correlation between analytical and numerical results. The significant discrepancy is observed in the case of symmetric mode S0 for relatively high values of frequency. It is caused by the dispersion phenomena. The analytical calculations are performed with the use of SCILAB 5.5.2 free software and the numerical simulations are carried out with the use of finite element system ANSYS 13.0.

5

Determination of dispersion curves for composite materials with the use of stiffness matrix method

Barski M., Pająk P.

Acta Mechanica et Automatica

|

2017

|

Vol. 11, no. 2

121--128

EN

Elastic waves used in Structural Health Monitoring systems have strongly dispersive character. Therefore it is necessary to determine the appropriate dispersion curves in order to proper interpretation of a received dynamic response of an analyzed structure. The shape of dispersion curves as well as number of wave modes depends on mechanical properties of layers and frequency of an excited signal. In the current work, the relatively new approach is utilized, namely stiffness matrix method. In contrast to transfer matrix method or global matrix method, this algorithm is considered as numerically unconditionally stable and as effective as transfer matrix approach. However, it will be demonstrated that in the case of hybrid composites, where mechanical properties of particular layers differ significantly, obtaining results could be difficult. The theoretical relationships are presented for the composite plate of arbitrary stacking sequence and arbitrary direction of elastic waves propagation. As a numerical example, the dispersion curves are estimated for the lamina, which is made of carbon fibers and epoxy resin. It is assumed that elastic waves travel in the parallel, perpendicular and arbitrary direction to the fibers in lamina. Next, the dispersion curves are determined for the following laminate [0°, 90°, 0°, 90°, 0°, 90°, 0°, 90°] and hybrid [Al, 90°, 0°, 90°, 0°, 90°, 0°], where Al is the aluminum alloy PA38 and the rest of layers are made of carbon fibers and epoxy resin.

6

Wpływ stromości udarów napięciowych na propagację przepięć w transformatorach

Florkowski M., Furgał J., Kłys P., Kuniewski M., Pająk P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 10

80--83

PL

Wartości szczytowe przepięć pojawiających się na zaciskach transformatorów są ograniczane przez stosowanie beziskiernikowych ograniczników przepięć do wartości wynikających z koordynacji izolacji. Wartości przepięć docierających do zacisków transformatora są jednak większe od wartości maksymalnych napięć roboczych. Przepięcia są przenoszone przez uzwojenia transformatorów i propagują się wzdłuż linii zasilających. Zjawiska przejściowe w uzwojeniach i liniach mają wpływ na przebiegi i wartości maksymalne przepięć. W artykule przedstawiono analizę przepięć przenoszonych przez transformator i propagujących się w układzie doświadczalnym modelującym typowy fragment sieci rozdzielczej. Wyznaczono wartości maksymalne oraz częstotliwości rezonansowe przepięć generowanych przez udar napięciowy prostokątny o stromym czole i sygnał sinusoidalny w szerokim zakresie częstotliwości.

EN

The crest values of overvoltages appearing at the transformer terminals are limited by surge arresters to the level determined by the insulation coordination. Those values are much higher than maximum nominal voltage. Overvoltages are transferred through transformers and propagate along supplying lines. Transient phenomena in transformers and lines have influence on shapes and maximal values of overvoltages. Analysis of overvoltages transferred through transformers and propagated in experimental system modeling typical part of electrical distribution network are presented in the paper. Wartości maksymalne and resonant frequency overvoltages generated by surge voltage with short time to the crest nad sinusoidal signal in wide frequency have been determined

7

Narażenia przepięciowe układów izolacyjnych transformatorów rozdzielczych

Florkowski M., Furgał J., Kuniewski M., Pająk P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 3

169--172

PL

Spośród narażeń eksploatacyjnych transformatorów przepięcia mają decydujący wpływ na optymalizację wytrzymałości elektrycznej układów izolacyjnych i zwiększenie niezawodności pracy transformatorów wpływające na ciągłość dostarczania energii elektrycznej. W artykule przedstawiono analizę narażeń przepięciowych układów izolacyjnych, podczas oddziaływania udarów napięciowych o zróżnicowanych przebiegach, odzwierciedlających przepięcia powstające w warunkach eksploatacji transformatorów rozdzielczych w układach elektroenergetycznych oraz podczas prób napięciowych. Podstawą analizy były wyniki badań przepięć narażających układy izolacyjne transformatorów zawierających uzwojenia o zróżnicowanych rozwiązaniach konstrukcyjnych i parametrach elektrycznych.

EN

From amang exploitation impacts of transformers the overvoltages have decisive influence on optimization of electric strength of insulation systems and guarantee reliability for work of transformers which have great meaning to improvement of continuity delivery for electrical energy. Analysis of overvoltage impacts on insulation systems during influence of voltage strokes with different shapes where model overvoltages generated during exploitation conditions of distribution transformers in electrical power systems and during voltage tests is presented in the paper. As a basis of the analysis are results of investigations for overvoltages in insulation systems of transformer windings with different constructions and electrical parameters.

8

Narażenia przepięciowe układów izolacyjnych transformatorów podczas prób napięciem udarowym i w warunkach eksploatacji

Florkowski M., Furgał J., Kuniewski M., Pająk P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 10

100--103

PL

Transformatory w warunkach eksploatacji są narażone na oddziaływanie przepięć o zróżnicowanych przebiegach. Narażenia przepięciowe układów izolacyjnych wewnętrznych są zależne od reakcji transformatora na przepięcia powstające w układach elektroenergetycznych. Doskonalenie konstrukcji układów izolacyjnych oraz zwiększenie niezawodności pracy wymaga analizy tych narażeń. W artykule przedstawiono narażenia przepięciowe układów izolacyjnych transformatorów podczas prób napięciem udarowym oraz w warunkach eksploatacji. Podstawą analizy były wyniki rejestracji przepięć wewnętrznych w uzwojeniach transformatora podczas oddziaływania napięć udarowych piorunowych pełnych i uciętych oraz udarów modelujących przepięcia powstające w układach elektroenergetycznych.

EN

Transformers in exploitation conditions are impact to action overvoltagrs with different courses. Influence of overvoltages on internal insulation systems depend from reaction of transformer to overvoltages generated in electrical power systems. Development of construction for insulation systems and increase of reliability of work need analysis of such impacts. Analysis of overvoltage impacts on insulation systems during voltage tests and in exploitation conditions is presented in the paper. As a basis of the analysis are results of investigations for overvoltages in insulation systems of transformer windings during action full and chopped lightning voltage strokes and voltage strokes modeling overvoltages generated in electrical power systems.

9

An application of stiffness matrix method to determining of dispersion curves for arbitrary composite materials

Barski M., Pająk P.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 1

47--54

EN

Nowadays multi-layered composite material is very often applied in different kind of structures, like aircrafts, boats or vehicles. Parts of structures, which are made of these materials, are significantly lighter in comparison with traditional materials, like aluminum or steel alloys. On the other hand, the process of damage creation and evolution in the case of composites is much more complex. Moreover, the damages, which are characteristic for multi-layered materials (matrix cracking, fibre breakage, delaminations), are very difficult to detect at early stage of creation. Hence, there is a need to develop the advanced methods to detect them without destroying tested composite element. One of them is based on analysis of elastic wave propagation through the composite structure. Unfortunately, elastic waves possess strongly dispersive character. Thus, it is necessary to determine dispersion curves for investigated material before the tests in order to appropriate interpretation of received dynamic response of structure. In the case of arbitrary composite materials, it is rather challenging task. In the present article the relatively new, analytical method is applied, namely stiffness matrix method. The fundamental assumptions and the theoretical formulation of this method are discussed. Next numerical examples are presented, namely the dispersion curves are determined for the single orthotropic lamina and multi-layered 'quasi - isotropic' composite plate. The studied plates are made of glass fibres and epoxy resin. In the case of single lamina, the dispersion curves are determined in the parallel, perpendicular and arbitrary direction of waves propagation with respect to the fibre direction. In the case of multi-layered plates, the dispersion curves are computed for one arbitrary direction. Additionally, the phase and group velocities for fundamental modes and fixed excitation frequency are estimated in all directions of waves propagation.

10

Modelowanie numeryczne zjawiska propagacji fal sprężystych w płytach prostokątnych z otworem kołowym

Barski M., Stawiarski A., Pająk P.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2015

|

z. 106

30

PL

Zjawisko propagacji fal sprężystych znajduje obecnie szerokie zastosowanie w systemach wczesnego wykrywania uszkodzeń w elementach nośnych konstrukcji. Jednakże w wielu takich elementach znajdują się różnego rodzaju otwory, które często powodują powstawanie koncentracji naprężeń. Jest to główna przyczyna powstawania uszkodzeń. W obecnej pracy skoncentrowano się na analizie numerycznej (metoda elementów skończonych) propagacji fal sprężystych w sąsiedztwie otworów. Wyniki symulacji komputerowych zweryfikowano eksperymentalnie przy wykorzystaniu przetworników piezoelektrycznych i odpowiedniej aparatury kontrolno-pomiarowej. Praca ta stanowi wstęp do opracowania efektywnej i skutecznej metody lokalizowania uszkodzeń na krawędzi otworów.

11

Wykrywanie uszkodzeń w kompozytowym panelu cylindrycznym na podstawie analizy drgań wymuszonych

Pająk P., Barski M.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2014

|

z. 82

175--185

PL

Praca poświęcona jest zagadnieniu wykrywania uszkodzeń w kompozytowych cylindrycznych panelach. Zastosowana metoda oparta jest na analizie wymuszonych drgań konstrukcji. Opracowanie ma charakter numerycznego eksperymentu zrealizowanego przy wykorzystaniu metody elementów skończonych. Uszkodzenie materiału modelowane jest przez redukcję sztywności oraz gęstości kompozytu. W pierwszym etapie (analiza modalna) obliczane są częstotliwości drgań własnych konstrukcji. Następnie, jako wynik analizy harmonicznej, wyznaczane są kolejne formy drgań panelu oraz krzywizny w kierunkach osiowym i obwodowym. Na podstawie porównania odpowiednich krzywizn konstrukcji bez uszkodzenia i z uszkodzeniem możliwe jest wykrycie wady oraz oszacowanie jej lokalizacji i wielkości. Proponowana metoda cechuje się dużą rozdzielczością pomiaru. Teoretycznie możliwe jest wykrycie nieznacznego defektu we wczesnym etapie jego powstawania.

EN

The current work is devoted to the damage detecting inside the composite cylindrical panels. The applied method is based on the analysis of the natural vibration and corresponding mode shapes. The analysis is performed with use of finite element method. The internal defect is modeled by the reduction of the composite material stiffness and density in arbitrary chosen elements. In the first step the natural frequencies of the intact structure are computed with use of the modal analysis. Next, the corresponding mode shapes are determined (harmonic analysis) for the damage and intact structure. For the each mode shape the curvature in the longitudinal and circumferential direction are determined. In the location of the damage the change of mode shape curvature are quite different in comparison with intact structure. The proposed method of the damage detecting in the investigated here multilayered cylindrical panel are very sensitive. Even single small flaws with relatively low reduction of the material stiffness as well as its position can be effectively detected and localized.

12

GNSS measurement techniques applied to establish a detailed control network based on the „Termy Warmińskie” example object

Pelc-Mieczkowska R., Pająk K., Pająk P.

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2014

|

nr 17(1)

15--29

EN

This paper covers the issue of the establishment of a detailed control network for the realization of a construction survey pursuant to existing legislation, in particular: The Regulation of the Minister of Interior and Administration of November 9, 2011 on establishing technical standards of topographic surveys and processing of the results and submitting them to pzgik. (published in Polish: Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 9 listopada 2011 w sprawie standardów technicznych wykonywania geodezyjnych pomiarów sytuacyjnych i wysokościowych oraz opracowywania i przekazywania wyników tych pomiarów do pzgik). Using the example of a detailed control network for the realization of the construction survey on the basis of the „Termy Warmińskie” object, various methods of GNSS observation processing were analysed and compared. The issue of the influence of some observation obstructions on the precision and accuracy of the results was also considered.

13

Narażenia przepięciowe transformatorów w układach z wyłącznikami próżniowymi

Florkowski M., Furgał J., Kuniewski M., Pająk P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 10

125-128

PL

W sieciach elektroenergetycznych średnich napięć coraz szersze znaczenie znajdują wyłączniki próżniowe. Wyróżnia je duża trwałość i niezawodność działania. Wykazują one jednak specyficzne właściwości wpływające na przebiegi przepięć łączeniowych. W artykule przedstawiono analizę narażeń przepięciowych transformatorów rozdzielczych. Podstawą analizy były wyniki badań przepięć generowanych podczas wyłączania transformatorów wyłącznikami próżniowymi. Analizowano wpływ konfiguracji układów elektrycznych i ograniczników przepięć z tlenków metali na przepięcia łączeniowe.

EN

The importance of vacuum breakers used in medium voltage electrical networks has increased. They are extremaly durable and reliable and due to their special qualities. They can influence the switching surge waveforms. The following paper presents an analysis of overvoltages generated by vacuum breakers during the process of switching off the transformers. Additionally, the influence of configuration of electrical network and metal oxide surge arresters on switching overvoltages was also analysed.

14

Experimental and numerical analysis of guided waves propagation in narrow isotropic plate with notch

Barski M., Pająk P.

Journal of KONES

|

2014

|

Vol. 21, No. 1

23--30

EN

The phenomenon of the guided waves propagation can be applied in order to detect different types of damages in real structures. The existence of flaws, like cracks, notches, or holes, causes the change of the wave propagation in the analysed structure in comparison with the intact one. However, in the vicinity of the free edges the dynamic response is very complicated due to the reflections and interference of the incident waves. Thus, the process of the damage detection and localization can be very difficult. Therefore, the current work is devoted to the experimental and numerical analysis of the guided waves propagation in the narrow, thin plates (beams). The investigated structure is made of aluminum alloy. Mainly, the influence of the notch on the waves’ propagation is studied. The waves are generated and picked up by the piezoelectric transducers. In order to carry out the numerical simulations the finite element method is applied. Moreover, the piezoelectric activators and sensors are modelled with the use of the coupled field finite solid elements and the plate with the use of the structural solid elements. Generally, three types of the waves are observed, namely the horizontal and shear wave, which move along the symmetry axis of the plate and the horizontal wave, which propagates in the perpendicular direction. The existence of the notch generally causes that the voltage amplitude of the received signal is reduced in comparison with the results obtained for the intact structure. Qualitatively, the similar effect is observed in the case of the experimental findings.

15

Analiza przepięć podczas łączenia transformatorów wyłącznikami próżniowymi

Furgał J., Pająk P.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2013

|

Nr 36

57--60

PL

Do łączenia urządzeń elektrycznych w sieciach średnich napięć, coraz szersze zastosowanie znajdują wyłączniki próżniowe. Wyróżniają je duża trwałość łączeniowa oraz ograniczony zakres czynności konserwacyjnych. Wyłączniki próżniowe posiadają specyficzne właściwości, wpływające na narażenia przepięciowe układów izolacyjnych łączonych urządzeń. Najważniejsze z nich to zdolność ucinania prądu przed naturalnym przejściem przez zero oraz zdolność wyłączania prądów wielkiej częstotliwości. Konsekwencją tych właściwości są przepięcia łączeniowe, o znacznych wartościach maksymalnych, zawierające składowe oscylacyjne tłumione o zróżnicowanych częstotliwościach. W artykule przedstawiono wyniki badań przepięć powstających podczas łączenia transformatorów rozdzielczych wyłącznikami próżniowymi. Na podstawie wyników badań szczegółowo analizowano przebiegi przepięć łączeniowych, stanowiących narażenia układów izolacyjnych.

EN

Vacuum circuit breakers are very often used to switch power devices in medium voltage electrical networks. They have many advantages. Vacuum circuit breakers have specific features, which have influence on overvoltage exposures of insulation systems of electrical devices. The most important characteristics are: ability to chop current before natural zero crossing and breaking ability of high frequency currents. The consequence of these parameters are switching surges with significant maximum values. These overvoltages contain damped oscillatory components with differential frequencies.The article presents an analysis of overvoltages that arise during switching distribution transformers with vacuum circuit breakers. During the studies, switching surge waveforms were also analyzed in detail.

16

Influence of temperature on overvoltages in transformer windings

Florkowski M., Florkowska B., Furgał J., Pająk P.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 2

156--160

EN

Transformers operating in power grids or industrial environment may be subjected to transients or stimulus with different wave fronts. In industrial networks distribution transformers are exposed to many switching operations which often generate overvoltages. Overvoltages usually have oscillatory components. These components can be sources of resonance inside overvoltages in transformers. If the spectrum of incoming surge voltage matches that of the winding, a corresponding winding resonance will be excited. Therefore external transients occurring in power systems can trigger internal overvoltages with large maximum values in the transformer windings. Analysis of the influence of oil temperature on frequency characteristics of the voltage in transformer windings is very important from a practical point of view. The impact of oil and temperature on the frequency characteristics of internal voltages are presented in this paper. Time domain step response signals of transient voltages in windings, generated for a given step voltage with a selected rise time, are also presented. The paper presents investigation results for disc and layer model transformer windings. The presented results might be used both in the design and optimization of transformers windings.

PL

Transformatory pracujące w sieciach elektrycznych lub w środowisku przemysłowym mogą być poddawane działaniu przepięć o zróżnicowanych przebiegach. W sieciach przemysłowych transformatory rozdzielcze są poddawane działaniu częstych przepięć łączeniowych. Przepięcia zawierają zwykle składowe oscylacyjne. Mogą być one źródłem zjawisk rezonansowych. Przepięcia generowane w sieciach elektrycznych mogą więc być źródłem przepięć o dużych wartościach maksymalnych wewnątrz uzwojeń transformatorów. Analiza wpływu temperatury na przepięcia w transformatorach ma duże znaczenie praktyczne. W artykule przedstawiono wpływ temperatury oleju na charakterystyki częstotliwościowe przepięć wewnętrznych w uzwojeniach. Zamieszczono także przebiegi napięć przejściowych generowanych wewnątrz uzwojeń podczas działania udarów napięciowych prostokątnych o różnych czasach narastania do wartości maksymalnej. Badania wykonano dla uzwojenia modelowego dyskowego i warstwowego. Przedstawione wyniki mogą znaleźć zastosowanie w projektowaniu i optymalizacji uzwojeń transformatorów.

17

Damage detection in composite cylindrical panels based on forced vibration

Barski M., Pająk P.

Journal of KONES

|

2013

|

Vol. 20, No. 1

15--22

EN

The current work is devoted to the problem of the damage detecting inside the composite cylindrical panels. The applied method is based on the analysis of the forced vibration and corresponding mode shapes of the structure. The presented study has theoretical character (numerical experiment) but it can be easily adopted in practice, for example in case of the SLDV technique. The analysis is performed with use of finite element method. The internal defect is modeled by the reduction of the composite material stiffness and density in arbitrary chosen elements. In the first step the natural frequencies of the intact structure are computed with use of the modal analysis. Next, the corresponding mode shapes are determined (harmonic analysis) for the damage and intact structure. For the each mode shape the curvature in the longitudinal and circumferential direction are determined. Generally, the change of the curvature are very similar in case of damage and intact structure. However, in the location of the damage the change of mode shape curvature are quite different in comparison with intact ones. This fact can be further used in order to detect any kind of flaws inside the analyzed structure. The appropriate damage index is also introduced. Moreover, the simplified analysis of the measurement error influence on the accuracy of the proposed approach is also investigated. The discussed method of the damage detecting in the investigated here multilayered cylindrical panel are very sensitive. Even single small flaws with relatively low reduction of the material stiffness as well as its position can be effectively detected and localized.

18

Analiza narażeń układów izolacyjnych transformatorów od przepięć łączeniowych

Pająk P.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2013

|

nr 4

49--52

PL

Intensywny rozwój łączników próżniowych, zastosowanie próżni jako elementu gaszącego, jak również postęp w dziedzinie materiałów stykowych przyczyniły się do szerokiego zastosowania wyłączników próżniowych w energetyce. Wyłączniki te wykazują jednak pewne niekorzystne właściwości, które mają wpływ na przepięcia pojawiające się na łączonych obiektach. W artykule przedstawiono wyniki symulacji oraz wyniki badań przepięć generowanych podczas wyłączania transformatorów przy użyciu wyłączników próżniowych. Dokonano również analizy wpływu ograniczników przepięć.

EN

Intensive devlopment in the area of vacuum switches, usage of vacuum as a extinguishing element, as well as progress in the area of contact materials contributed to broad usage of vacuum circuit breakers in energetics. However, vacuum cicuit breakers show adverse characteristics that affect switching surge waveforms, which appear on switching objects. The article presents results of computer simulations and test results of overvoltages generated during switching off by vacuum circuit breakers. Influence of metal oxide surge arresters will be also presented.

19

Analiza parametrów jakości wody w wybranych sieciach wodociągowych w Polsce pod względem potrzeby jej doczyszczania

Malarski M., Drzazga A., Matusiak M., Strzelczyk M., Pająk P.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2013

|

Nr 4

151--153

PL

Woda wodociągowa powinna spełniać wymagania dla wody przeznaczonej do spożycia. Zazwyczaj na wyjściu z SUW warunek ten jest spełniony. Jednak woda nie zawsze spełnia wymagania jakościowe zadowalające odbiorcę w punkcie jej czerpania. Dlatego często są instalowane Lokalne Stacje Doczyszczania Wody (LSDW) lub Domowe Systemy Doczyszczania Wody (DSDW) mające doczyszczać wodę wodociągową do poziomu określonego w obowiązujących przepisach [18]. W pracy przedstawiono analizę działania wybranych systemów dystrybucji wody pod względem potrzeby instalacji systemów doczyszczania wody LSDW/DSDW uwzględniającą poziom pewności działania systemów wodociągowych dostarczających wodę do odbiorców o określonych poziomach wskaźników jakości wody.

EN

Тар water should meet the requirements for drinking water. Typically this condition on output of the WTP is met. However, water quality is not always satisfactory at the draw-off point. That is why there are often installed Local Water Treatment Stations (LWST, Polish - Lokalne Stacje Doczyszczania Wody - LSDW) or Domestic Water Treatment Systems (DWTS, Polish - Domowe Sysytemy Doczyszczania Wody - DSDW) which should treat tap water to the level specified in the applicable regulations. The paper presents an analysis of selected water distribution systems in terms of need of installation of LWST/DWTS systems taking into account the level of assurance of water supply systems providing water to the consumers at certain levels of quality.

20

Analiza narażeń układów izolacyjnych transformatorów rozdzielczych od przepięć piorunowych

Furgał J., Pająk P.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2012

|

Nr 31

53-56

PL

Niezawodna praca transformatorów energetycznych ma duże znaczenie dla ciągłości dostarczania energii elektrycznej. Przepięcia generowane podczas pracy układów elektroenergetycznych mają duży wpływ na stan techniczny transformatorów. Przebiegi przepięć oraz ich wartości maksymalne są zróżnicowane i zależą głównie od źródła. Szczególnie przepięcia piorunowe stanowią znaczne narażenia dla wysokonapięciowych układów izolacyjnych. Podczas wyładowań piorunowych generowane są przepięcia o największych wartościach maksymalnych. W artykule przedstawiono wyniki symulacji komputerowych przepięć narażających układy izolacyjne zewnętrze transformatorów rozdzielczych podczas wyładowań piorunowych do napowietrznych linii zasilających. Do obliczeń wykorzystano program komputerowy Electromagnetics Transients Program-Alternative Transients Program (EMTP-ATP).

EN

Reliable work of power transformers is very important to proper electricity supply. Overvoltages generated during operation of electrical power systems have a significant impact on the technical condition of power transformers. The courses of overvoltages and its maximal values are differential and depend on overvoltage sources. Overvoltages generated during lightning strokes have the largest maximal values. The results of computer simulations for overvoltages which create exposure for insulation systems of power transformers during lightning strokes to overhead lines are presented in the paper. Calculations were done, using the computer program Electromagnetics Transients Program-Alternative Transients Program (EMTP-ATP).