Artykuł przedstawia problematykę rezonansu pomiędzy pojemnością linii wysokiego napięcia a indukcyjnością dławika kompensacyjnego, którego punkt neutralny jest uziemiony przez powietrzny dławik zerowy. Obecnie w Polsce nie są stosowane takie układy, jednakże ich analiza jest istotna z punktu widzenia rozwoju sieci pod kątem uniknięcia rezonansowych stanów pracy, a także zapewniania skutecznego gaszenia prądu zwarciowego podczas błędnego zadziałania wyłącznika liniowego (otwieranie jedno- lub dwu-biegunowe). Opisano zjawiska uwzględniające wpływ dławika zachodzące w przykładowej sieci oraz metody ich analizy.
EN
This paper presents the topic of resonance between the high voltage overhead line capacitance and inductance of shunt reactor earthed through neutral grounding reactor (NGR). Currently the NGR are not present in the national polish transmission grid, however it is likely that in the future the grid development plans may need to include such solution as a must, mainly due to need for improvement of secondary arc current extinguishing conditions (also during stuck breaker conditions). Critical configurations as well as methods of their analysis are presented in this paper. Additionally examples of simulated voltage traces for various types of resonance are presented.
Przedstawiono analizę przepięć, jakie mogą wystąpić podczas operacji łączeniowych dokonywanych wyłącznikiem próżniowym w elektrowniach fotowoltaicznych przyłączonych do sieci średniego napięcia.
EN
The paper presents analysis of surges that may arise during switching operations performed using vacuum circuit breaker in photovoltaic power stations connected to MV networks.
Electric arc is a complex phenomenon occurring during the current interruption process in the power system. Therefore performing digital simulations is often necessary to analyse transient conditions in power system during switching operations. This paper deals with the electric arc modelling and its implementation in simulation software for transient analyses during switching conditions in power system. Cassie, Cassie-Mayr as well as Schwarz-Avdonin equations describing the behaviour of the electric arc during the current interruption process have been implemented in EMTP-ATP simulation software and presented in this paper. The models developed have been used for transient simulations to analyse impact of the particular model and its parameters on Transient Recovery Voltage in different switching scenarios: during shunt reactor switching-off as well as during capacitor bank current switching-off. The selected simulation cases represent typical practical scenarios for inductive and capacitive currents breaking, respectively.
Nowadays photovoltaic power plants are becoming more and more popular in terms of power generation. Thus, it is necessary to provide safe and reliable working conditions in terms of power generation, conversion and transmission. DC power produced by PV panels is converted by inverter into AC and transformed into medium voltage level by a transformer, where entire power plant can be interconnected with distribution network. Most medium voltage switchgears are equipped with vacuum circuit breakers, which can cause excessive overvoltage escalation during switching off operations. In most severe cases it can lead to damage of working transformers or apparatus. This paper presents modeling techniques for described network in various topologies.
PL
Aktualne tendencje w rozwoju elektroenergetyki wskazują na budowę elektrowni fotowoltaicznych. Zapewnienie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa sieci dystrybucyjnej, poprzez którą będzie wyprowadzona generowana moc ma szczególne znaczenie z punktu widzenia pewności zasilania. Wyprowadzenie mocy z elektrowni fotowoltaicznej odbywa się zazwyczaj poprzez rozdzielnicę średniego napięcia wyposażoną w liczną aparaturę pomiarową, a także łączeniową w postaci wyłącznika próżniowego. Podczas otwierania lub zamykania wyłącznika może dojść do wielokrotnych zapłonów łuku elektrycznego pomiędzy jego zaciskami, co z kolei może prowadzić do uszkodzenia pracujących maszyn i urządzeń elektrycznych. W pracy zaprezentowano przykładowe symulacje przepięć z uwzlędnieniem przykładowych topologii sieci.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wybrane aspekty analizy koordynacji izolacji wykorzystywane w praktyce projektowania stacji wysokich i najwyższych napięć. Omówiono główne założenia typowych analiz przepięciowych oraz przedstawiono metody obliczeniowe wspomagające proces poprawnego doboru środków ochrony odgromowej. Przedstawiono metody modelowania narażeń przepięciowych oraz modele poszczególnych elementów systemu, istotnych z puntu widzenia koordynacji izolacji. Szczególny nacisk położono na uwzględnienie zjawisk nieliniowych oraz charakterystyk częstotliwościowych, pozwalających na uzyskanie wymaganej dokładności obliczeń. Przedstawiono wyniki przykładowej analizy wpływu długości linii kablowej na wartości przepięć występujących w miejscu zainstalowania transformatora. Analizę przepięciową przeprowadzono dla schematu jednokreskowego typowej stacji rozdzielczej wysokich napięć w izolacji gazowej typu SF6, dla której przyjęto typowe parametry konstrukcyjne linii napowietrznych i kablowych, parametry konstrukcji wsporczych linii napowietrznych, oraz modele aparatów i urządzeń stacji wraz z doprowadzeniami, w szczególności modele transformatorów oraz ograniczników przepięć. Dla ograniczników przepięć dokonano oceny skuteczności i niezawodności ograniczników, związanej ze zdolnością ograniczników do pochłaniania i skutecznego odprowadzania energii wydzielanej podczas zadziałania, oraz pozwalającej na weryfikację poprawności doboru ograniczników dla pracy w danych warunkach przepięciowych. Przedstawiona w pracy analiza wskazuje, że połączenia kablowe mogą w znaczny sposób zmieniać narażenia powstałe w wyniku przepięć atmosferycznych w linie dochodzące do stacji, a tym samym wpływać na narażenia napięciowe, jakim w trakcie eksploatacji poddawane są układy izolacyjne aparatów i urządzeń.
EN
In the paper practical aspects of insulation co-ordination analyses are presented for high and ultra high voltage Gas Insulated Switchgear substations. Modeling methods are elaborated for proper selection of overvoltage protection measures, such as surge arresters, overhead lines towers grounding system, and line insulators chain lengths. The methods of lightning surges and substation equipment modeling were presented with special interest in modeling of nonlinear phenomena and high frequency characteristics, allowing for the required accuracy of the simulation results. The results for exemplary insulation co-ordination analysis are presented, showing the cable line impact on the substation overvoltages. The analysis was performed for a Single Line Diagram of an exemplary typical High Voltage GIS substation, for which a typical configuration and parameters of the elements have been assumed: overhead lines, substation apparatus, transformers and surge arresters. For the surge arresters, the analysis of the arresters reliable and efficient energy dissipation was analyzed, which allowed for evaluation and verification of proper selection and operation of the equipment in given voltage stress conditions and the assumed substation layout. The analyses presented in the paper shows that the cable line connections within or between substations have significant impact on overvoltages, which can threaten insulation system of transformers and can also influence selection of number and location placement of the surge arresters.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Ultra High Voltage (UHV) Gas-Insulated Disconnector Switch is a switching device whose operation is associated with generation of Very Fast Transient Overvoltages (VFTO). As VFTO propagate throughout the substation, they might affect both power equipment, such as bushings and transformers, and also become a dimensioning factor for the UHV GIS elements. In UHV GIS substations a special attention towards VFTO is needed due to the lowered insulation coordination margin for such high voltage levels. In the paper the calculation method is presented which contributes to the accuracy of the VFTO calculation for the insulation coordination analyses. VFTO insulation co-ordination study for exemplary UHV GIS substation is presented. The method presented can lead to more optimized design of the substation elements resulting in more reliable and cost effective solutions.
PL
Odłączniki instalowane w gazowych stacjach najwyższych napięć są złożonymi urządzeniami, których działaniu towarzyszy generowanie przepiąć o najwyższych spotykanych w systemie elektroenergetycznym częstotliwościach. Propagacja tych przepięć powoduje zagrożenie dla urządzeń, jak również stanowi istotne kryterium decydujące o konstrukcji elementów izolacyjnych rozdzielnicy. W artykule przedstawiono metodę pozwalającą na uwzględnienie w analizie koordynacji izolacji rzeczywistych wartości przepięć właściwych dla konstrukcji odłącznika. Wyniki analizy zastosowano do obliczeń przepięć w przykładowym modeli gazowej stacji rozdzielczej najwyższych napięć.
Breaking of inductive currents with use of vacuum circuit breaker is related to a problem of current chopping before its natural zero crossing. Due to the energy trapped in oscillatory circuit consisting of transformer's inductance and capacitance, the voltage across circuit breaker contacts starts to oscillate. Breaking of dielectric withstand can lead to multiple arc re-ignitions, which can result in generation of waveforms with high steepness and overvoltage peak values. In the present article, the principle of those phenomena was explained. Simulation results of circuit breakers opening operation in medium voltage network consisting of transformer with photovoltaic panels connected at low voltage side was also presented.
PL
Wyłączniki próżniowe stosowane w elektroenergetyce średnich napięć charakteryzują się efektem tzw. ucięcia prądu przed jego naturalnym przejściem przez zero. Z powodu energii zmagazynowanej w indukcyjności oraz pojemności transformatora, podczas operacji otwierania napięcie powrotne pomiędzy zaciskami wyłącznika zaczyna oscylować. W momencie przekroczenia wytrzymałości dielektrycznej pomiędzy zaciskami, następuje ponowny zapłon łuku elektrycznego. Zjawisko to może doprowadzić to powstania przepięć o wysokiej stromości oraz wartościach szczytowych. W pracy zaprezentowano wyniki symulacji procesu otwierania wyłącznika próżniowego w sieci z transformatorem zasilanym ze strony niskiego napięcia poprzez panele fotowoltaiczne.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the present paper simulations of the lightning overvoltages propagation phenomenon in a typical 420 kV SF6 GIS substations are presented. A new overvoltage mitigating passive device in a form of a high-voltage L-C filter is proposed. A process of its development and research is explained along with a simulation results. As demonstrated, the proposed device can be used in HV networks as an alternative or additional improvement for lightning overvoltages mitigation purposes. All simulations have been conducted using MATLAB and ATP/EMTP software.
PL
W artykule przedstawiono symulacje wyładowań atmosferycznych i propagacji fali przepięciowej w typowych stacjach GIS. Zaprezentowano możliwość zapewnienia dodatkowej ochrony przeciwprzepięciowej poprzez ograniczenie maksymalnej wartości przepięć za pomocą filtru L-C. Proponowane rozwiązanie może być użyte jako alternatywne lub spełniające dodatkową ochronę przeciwprzepięciową. Symulacje przeprowadzono przy użyciu programów MATLAB i ATP/EMTP.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Gas Insulated Substations (GIS) are broadly used for transmission and distribution of electric power. Due to the interactions with a network and various environmental phenomena like lightning the GIS are subjected to the Very Fast Transients (VFT). Such VFT can be also created within GIS mainly by the disconnector operations. Paper will present an approach towards modeling of transient phenomena in GIS. The simulation of transients in exemplary high voltage power supply substation will be shown.
PL
Stacje izolowane gazem SF6 (GIS) są szeroko wykorzystywane w elektroenergetycznych systemach przesyłowych i dystrybucyjnych. W wyniku zjawisk przejściowych takich jak operacje łączeniowe oraz wyładowania atmosferyczne, stacje GIS narażone są na występowanie przepięć bardzo szybko zmiennych. Artykuł przedstawi zasady modelowania zjawisk przejściowych w stacjach GIS oraz przykładową analizę przepięć generowanych poprzez operowanie odłącznikiem.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the present paper simulations of the propagation of lightning overvoltages in a typical HV GIS substation are presented. The influence of HV LC filter on maximum overvoltages peak values was analyzed. Additionally, an improvement to the surge protection by using a HV filtering element introduced at the connecting point between the GIS substation and the transmission line has been proposed.
PL
W artykule przedstawiono symulacje wyładowań atmosferycznych i propagacji fali przepięciowej w typowej stacji GIS wysokiego napięcia. Zaprezentowano możliwość zapewnienia dodatkowej ochrony przeciwprzepięciowej poprzez ograniczenie maksymalnej wartości przepięć za pomocą wysokonapięciowego filtra w miejscu połączenia przesyłowej linii napowietrznej ze stacją GIS.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the present article simulations of the lightning overvoltages propagation phenomenon in a typical HV GIS substation are presented. As demonstrated, analyzed overvoltages are dependent on various system parameters. The influence of key factors on maximum overvoltage peak values was presented. Additionally, an improvement to the surge protection by using a HV filtering element introduced at the connecting point between the GIS station and the transmission line has been proposed.
PL
W artykule zostały zaprezentowane przykładowe symulacje wyładowań atmosferycznych i propagacji fali przepięciowej w typowej stacji GIS wysokiego napięcia. Wykazano zależność symulowanych przepięć od parametrów systemu oraz wykazano wpływ kluczowych parametrów na maksymalne wartości przepięć. Zaprezentowano możliwość zapewnienia dodatkowej ochrony przeciwprzepięciowej poprzez wprowadzenie wysokonapięciowego filtra w miejscu połączenia przesyłowej linii napowietrznej ze stacją GIS.
W pracy przedstawiono algorytm doboru parametrów geometrycznych sprzęgła typu Alsthom do układu napędowego lokomotywy. Celem analizy jest polepszenie właściwości dynamicznych sprzęgła, poprzez zmniejszenie odkształceń w przegubach oraz zmniejszenie sił bezwładności generowanych w badanym mechanizmie. Przedstawiona metoda doboru parametrów może być stosowana do projektowania nowych układów napędowych przystosowanych do dużych prędkości.
EN
The aim of the paper is the analysis of the method of selection geometrical parameters of locomotive Alsthom type flexible clutch. In particular the aim of the analysis is improvement of dynamic property of the clutches, decrease of the deformations in joints, and also decrease inertia forces generated in mechanisms and transferred through units and the components of the driving gear. The introduced method of the selection of parameters can be used in the process of constructing new drwing arrangements adapted to the high speeds. Deformation in joints, and also the inertia forces acting on the parts of the mechanism will be studied.
Gas Insulated Substations (GIS) are broadly used for transmission and distribution of electric power. Due to the interactions with a network and various environmental phenomena like lightning the GIS are subjected to the very fast transients (VFT). Such VFT can be also created within GIS mainly by the disconnector operations. Paper will present an approach towards modeling of transient phenomena in GIS. The equivalent parameters along with basic models considered in substation and high voltage network modeling will be described. The difference between low and high frequency modeling will be highlighted. The simulation of transients in exemplary high voltage substation will be shown.
PL
Stacje izolowane gazem SF6 (GIS) są szeroko wykorzystywane w elektroenergetycznych systemach przesyłowych i dystrybucyjnych. W wyniku zjawisk przejściowych takich jak operacje łączeniowe oraz wyładowania atmosferyczne, stacje GIS narażone są na występowanie przepięć bardzo szybko zmiennych, tzw. Very Fast Transients (VFT). Przepięcia te mogą być również efektem operacji łączeniowych dokonywanych odłącznikiem. Artykuł przedstawi zasady modelowania zjawisk przejściowych w stacjach GIS. W pracy zostanie ponadto pokazana przykładowa analiza przepięć generowanych poprzez operowanie odłącznikiem w stacji GIS.
W artykule zaprezentowano dwa stosunkowo nowe algorytmy stosowane do optymalizacji bez ograniczeń funkcji jednej lub wielu zmiennych. Są to algorytmy: ewolucji różnicowej oraz roju cząstek. Przedstawiono w skrócie cechy charakterystyczne algorytmów, najważniejsze informacje dotyczące zasad ich działania. Ponadto opisano sposób ich badania, mający na celu ocenę skuteczności tych algorytmów. Zamieszczono wyniki badań dotyczące kilku wybranych funkcji testowych oraz sformułowano uwagi dotyczące porównania skuteczności badanych metod.
EN
The paper presents two relatively new algorithms used for optimisation without limitations of single- or multi-variable functions. They are algorithms of differential evolution and particle swarm optimisation. The paper describes characteristic features of the two algorithms and provides vital information about their functioning. Moreover, the paper presents methods used to estimate the algorithm effectiveness. The comparison of efficiency was conducted on the basis of several specially selected test functions. The functions can be found in [5]. The optimum point is known for these functions. For each of the functions, numerous optimisations using various sequences of pseudorandom numbers were conducted [1]. The examination results for a few test function are given and the effectiveness of the tested methods is discussed. The algorithm of the differential evolution method is more reliable than that of the particle swarm method because the latter is often ineffective with multi-variable functions.
W pracy przedstawiono algorytm doboru parametrów geometrycznych sprzęgła typu Alsthom do układu napędowego lokomotywy. Celem analizy jest polepszenie właściwości dynamicznych sprzęgła, poprzez zmniejszenie odkształceń w przegubach oraz zmniejszenie sił bezwładności generowanych w badanym mechaniźmie. Przedstawiona metoda doboru parametrów może by stosowana do projektowania nowych układów napędowych przystosowanych do dużych prędkości.
EN
The aim of the paper is the analysis of the method of selection geometrical parameters of locomotive flexible clutch. In particular the aim of the analysis is improvement of dynamic propriety of the clutches, decrease of the deformations in joints, and also decrease inertia forces generated in mechanisms and transferred through units and the components of the driving gear. The introduced method of the selection of parameters can be used in the process of constructing new driving arrangements adapted to the high speeds. Deformation in joints, and also the inertia forces acting on the parts of the mechanism will be studied.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono zastosowanie nowoczesnych narzędzi projektowych do badania i symulacji ergonomii. Na przykładzie kabiny maszynisty lokomotywy ST44 przedstawiono część procesu projektowania oraz pokazano niektóre interesujące aspekty narzędzi symulacyjnych. Zamieszczona w artykule metodyka analizy ergonomii może być szeroko zastosowana do różnych środków transportu, w których oddziaływanie środowiska pracy na człowieka jest istotne.
EN
In the article the application of modern design tools to examination and simulation of ergonomics was presented. On the example of the driver's cab of ST44 locomotive, the part of process of design was shown and the demonstration of some interesting aspects of simulating tools was described
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.