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.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono analizę charakterystyk dynamicznych ruchu styku ruchomego podczas zamykania szybkiego łącznika wysokiego napięcia, przy zastosowaniu technik poprawy pracy łącznika. Celem badań było ustalenie wpływu istotnych cech konstrukcyjnych układu stykowego załącznika zwarciowego, na proces niejednoczesności łączenia styczek oraz na wartość czasu zamykania łącznika. Przedstawione zostały dane pomiarowe oraz ich analiza.
EN
The article presents an analysis of the dynamic characteristics of moving contact during closing fast high-voltage switch using techniques to improving the work of switch. The aim of this study was to determine the effects of significant design features of switch contact system on the process of non-simultaneous contacts junction and on value of scatter closing time of switch. The study used specialized measurement laboratory. Measurement data and their analysis were presented.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono analizę charakterystyk dynamicznych ruchu styków podczas zamykania szybkiego łącznika wysokiego napięcia. Celem badań było ustalenie wpływu istotnych cech konstrukcyjnych układu stykowego załącznika zwarciowego, na stan jego zdatności funkcjonalnej. Przedstawione zostały dane pomiarowe oraz ich analiza.
EN
The article presents an analysis of the dynamic characteristics of contacts movement during closing fast high-voltage switch. The aim of this study was to determine the effects of significant design features of switch contact system on the state of his functional fitness The study used specialized measurement laboratory. Measurement data and their analysis were presented.
Insulation systems and electric contacts of electric power switches are components that are damaged most often. The electric strength to the breakdown of the electric switch contact gap is measured by the electric field intensity and the corresponding voltage at which the breakdown of the system occurs. The breakdown of the contact gap is fostered by the heterogeneity of voltage gradient. Electric contact systems in the process of currents conduction or switching are the most loaded heat elements of the current paths. They should be designed, constructed and operated in such a way that during the conduction of operating currents the prescribed value of the temperature rise limit should not be exceeded and that the contacts should not weld or deform permanently during the conduction of fault currents. The paper presents exam-ples how to use analytical and numerical methods to evaluate the heterogeneity degree of the electric field in the contact gap. In addition, appropriate mathematical relations were given to estimate the value of the contact gap breakdown voltage. Finally, the paper discusses the factors influencing the ampacity of the contacts during the conduction of operating and short-circuit currents.
PL
Układy izolacyjne oraz stykowe łączników elektroenergetycznych należą do podzespołów, które najczęściej ulegają uszkodzeniu. Miarą wytrzymałości elektrycznej na przebicie przerwy (przestrzeni) międzystykowej łącznika jest natężenie pola elektrycznego i odpowiadające mu napięcie, przy którym następuje przebicie układu. Przebiciu przerwy międzystykowej sprzyja występująca tam niejednorodność naprężeń elektrycznych. Układy stykowe w stanie przewodzenia prądów lub w procesie ich łączenia są z kolei najbardziej obciążonymi cieplnie elementami torów prądowych. Powinny być tak zaprojektowane, wykonane i eksploatowane, aby w stanie przewodzenia prądów roboczych nie były przekroczone przepisowe wartości przyrostów temperatury i żeby styki się nie sczepiały, ani trwale nie odkształcały podczas przewodzenia prądów zakłóceniowych. W pracy przedstawiono przykłady wykorzystania metod analitycznych i numerycznych do oceny stopnia niejednorodności pola elektrycznego w przestrzeni międzystykowej oraz podano odpowiednie zależności matematyczne, umożliwiające oszacowanie wartości napięcia przebicia przerwy międzystykowej. W opracowaniu tym omówiono również czynniki wpływające na obciążalność prądową układów stykowych w stanie przewodzenia prądów roboczych oraz zakłóceniowych.
Physical phenomena occurring in high-current contact systems of electric switches, when switching on unloaded transformers and capacitor banks, are much more dangerous than the phenomena occurring in the contact switch systems installed in other electric power systems. Switching on unloaded transformers may be accompanied by significant over-currents, greatly exceeding the nominal currents of the transformer. Connecting the capacities of capacitor banks causes transients in the circuit, leading to significant, fast over-currents and over-voltages. High-frequency currents may be transmitted by electromagnetic couplings to control circuits and other low-voltage circuits. The subject of the paper is the analysis of transient processes during switching on unloaded transformers and the capacities of capacitor banks. Additionally, the authors assess the impact of the power switching phase in particular circuits on the over-currents which arise there.
PL
Zjawiska fizyczne zachodzące w wielkoprądowych układach stykowych łączników elektrycznych podczas załączania transformatorów nieobciążonych oraz baterii kondensatorów są o wiele groźniejsze w skutkach niż zjawiska występujące w układach stykowych łączników zainstalowanych w innych układach elektroenergetycznych. Załączaniu transformatorów nieobciążonych towarzyszyć mogą znaczne przetężenia, przekraczające istotnie wartości prądów znamionowych transformatora. Łączenie pojemności baterii kondensatorów wywołuje stany przejściowe w danym obwodzie, prowadzące do znacznych, szybkozmiennych przetężeń prądowych i przepięć. Prądy wysokiej częstotliwości mogą się przenosić przez sprzężenia elektromagnetyczne na obwody sterownicze i inne obwody niskiego napięcia. Analiza procesów przejściowych podczas załączania transformatorów nieobciążonych oraz pojemności baterii kondensatorów, a także ocena wpływu fazy załączania prądu w poszczególnych obwodach na powstające tam przetężenia są przedmiotem artykułu.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia analizę i obliczanie strat mocy czynnej w torach prądowych szynoprzewodów z uwzględnieniem efektów naskórkowości i zbliżenia. Jako metodę rozwiązania problemu przyjęto metodę wyznaczania współczynnika strat dodatkowych w analizowanych torach prądowych. Rozpatrzone zostały różne konfiguracje torów prądowych, a jako podstawowe kryterium dla porównania i oceny kształtu torów prądowych szynoprzewodów, przyjęto kryterium minimalizacji strat mocy czynnej przypadające na jednostkę długości toru prądowego.
EN
Paper presents the analysis and calculation of active power losses in the current carrying paths of busbars considering skin and proximity effects. The way of solving the problem was determination of the coefficient of additional power losses in the analyzed current carrying paths. Different configurations of current carrying paths were taken for consideration and the basic criterion for the comparison and evaluation of the shape of current carrying busbars was the minimization of active power losses per length unit of the current carrying path.
Energia cieplna, która jest wydzielana w łuku elektrycznym awaryjnym wewnątrz rozdzielnicy, może być przyczyną licznych uszkodzeń znajdującej się tam aparatury. Stanowi również zagrożenie cieplne dla otoczenia – miejsc zlokalizowanych nawet w znacznej odległości od punktu zwarcia. Jest źródłem erozji elektrod oraz perforacji osłon rozdzielnicy, umożliwiając tym samym emisję do otoczenia toksycznych związków chemicznych i par metali. Stwarza zagrożenia mechaniczne dotyczące możliwości rozerwania ścianek rozdzielnicy. Jest także źródłem fal akustycznych, proporcjonalnych do pochodnej z mocy łuku. Aby skutecznie zabezpieczyć urządzenia elektryczne znajdujące się wewnątrz rozdzielnicy (osłony), otaczające środowisko oraz personel przed skutkami łuku awaryjnego, należy stosować zespolony system ochrony. Przedmiotem artykułu są zagadnienia łuku elektrycznego awaryjnego, skutki jego działania na otoczenie oraz wybrane sposoby ich ograniczania w rozdzielnicach osłoniętych średniego napięcia o izolacji powietrznej.
EN
Heat energy, emitted in an electric fault-arc inside a switchgear, may cause numerous damages of the apparatus which is placed there. It is a cause of thermal hazards for the environment, even for places located within a significantly long distance from the short circuit. It is a source of electrodes erosion and perforation in the housing of the switchgear – this way toxic chemical substances and metal steams are emitted to the atmosphere. There is a mechanical hazard related to the possibility of breaking the switchgear walls. In order to protect electrical devices inside the switchgear (housing), the environment and the personnel against the impact of the fault-arc, it is necessary to apply an integrated protection system. The article features the issues of the electrical fault-arc, its impact on the environment and selected methods to reduce this impact in middle-voltage enclosed switchgears with air insulation.
Zjawiska fizyczne zachodzące w wielkoprądowych układach stykowych łączników elektrycznych podczas załączania prądu w układach kompensacji mocy biernej, towarzyszące łukowi elektrycznemu, dynamice ruchu styków lub sczepianiu styków, są o wiele groźniejsze w skutkach niż zjawiska występujące w układach stykowych łączników zainstalowanych w innych układach elektroenergetycznych. Łączenie pojemności baterii kondensatorów wywołuje stany przejściowe w danym obwodzie, prowadzące do znacznych, szybkozmiennych przetężeń prądowych oraz przepięć, zarówno przy załączaniu, jak i przy wyłączaniu baterii kondensatorów. Wyłączaniu prądów pojemnościowych towarzyszą znaczne wartości chwilowe napięć międzystykowych łącznika, co może być przyczyną występowania pomiędzy stykami wyłącznika zapłonów ponownych późnych. Załączanie prądów pojemnościowych, ocena czasu trwania łuku elektrycznego podczas załączania oraz rola łączeń synchronizowanych w procesie załączania prądów w układach kompensacji mocy biernej są przedmiotem artykułu.
EN
The issues concerning the topics of this work refer in particular to high current contact systems and physical phenomena occurring in them during enclosing current in a reactive compensation system. The physical phenomena occurring in this kind of contact systems, such as electric arc, dynamics of contact, welding, are considerably more dangerous in their effects than in other contact systems installed in electric power systems. A switching capacity capacitor causes transients in the circuit, leading to large, fast-changing overcurrents and overvoltages, both during switching on and off the capacitor bank. Switching off capacitive currents, with significant value momentary voltages between contacts of the switch, can cause delayed ignition between the contacts of a switch. Switching capacitive currents, the assessment of the duration of the electric arc, and the role of controlled switching of currents in reactive power compensation systems are the subjects of the article.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.