Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie łuku elektrycznego w analizach przepięć łączeniowych podczas przerywania prądu przy użyciu niskonapięciowych styczników elektromechanicznych

Chmielewski T., Oramus P., Florkowski M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 2

202--205

PL

W niniejszym artykule zaprezentowano sposób modelowania łuku elektrycznego za pomocą specjalistycznego programu przeznaczonego do przeprowadzania analiz stanów przejściowych w systemach elektroenergetycznych (program EMTP-ATP). Celem przedstawianych symulacji jest określenie wartości przepięć oraz czasu łukowego w trakcie trwania operacji łączeniowych wykonywanych przy użyciu rozpowszechnionych styczników elektromechanicznych. Zaprezentowano porównanie przebiegów symulacyjnych oraz pomiarowych napięcia powrotnego zmierzonego pomiędzy stykami stycznika, oraz przebiegi przerywanego prądu. Wykazano, że symulacje są efektywnym i praktycznym narzędziem w analizie łączeniowych stanów przejściowych.

EN

This paper presents the electric arc modelling and its implementation in specialized simulation software for transient analyses during switching conditions in LV circuits (EMTP-ATP software). Simulations can be very useful to estimate overvoltages and arcing times during switching operations performed by means of electromechanical relays, which are commonly used in automation. Comparison of measured and calculated Transient Recovery Voltage (TRV) and current waveforms is shown in this article. It is clearly indicated that severe overvoltages may arise upon electromechanical relays operation, and that the simulation is an efficient tool when analyzing such phenomena.

2

Dynamic resistance measurements of MV switch-disconnector contacts

Banaszczyk J., Oramus P., Domurad Z., Piekarski P.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2015

|

Nr 46

17--20

EN

Dynamic Resistance Measurement (DRM) is an effective technique for diagnosing the condition of high power switch contacts. Moreover, the technique can be used to predict the allowable number of switching operations that can be carried out before maintenance of the apparatus is necessary. Since coating materials are characterized by different mechanical and electrical properties, the DRM method can help predict the performance and improve the design of existing high power switches. In this paper both static and dynamic contact resistance measurements for new and worn contact sets of a standard MV switch-disconnector are presented. The contact resistance was measured both in function of the DC injected current magnitude, as well as the number of executed switching operations. The measurements were performed by means of the 4-wire method, and a high speed acquisition digital oscilloscope was used to register the DRM curves.

PL

Pomiar dynamicznej rezystancji styków jest skuteczną metodą diagnostyki stanu aparatu zestykowego. Metoda ta może być wykorzystana do przewidywania możliwej liczby operacji łączeniowych, które mogą być przeprowadzone przed wymaganym przeglądem technicznym urządzenia. Z uwagi na fakt, iż różne materiały stykowe charakteryzują się zróżnicowanymi parametrami mechanicznymi i elektrycznymi, metoda pomiarowa zaprezentowana w artykule może zostać użyta do poprawy istniejących konstrukcji łączników elektroenergetycznych. Niniejszy artykuł przedstawia wyniki pomiarów statycznej oraz dynamicznej rezystancji styku przeprowadzonych dla rozłącznika średniego napięcia. Rezystancję styku zmierzono w funkcji prądu przepływającego przez badany zestyk oraz w funkcji liczby przeprowadzonych operacji łączeniowych, odpowiednio dla nowego i eksploatowanego układu stykowego. Pomiary wykonano przy użyciu czteroprzewodowej metody, z wykorzystaniem cyfrowego oscyloskopu zapewniającego wysoką częstotliwość próbkowania.

3

Analiza przepięć ziemnozwarciowych w sieciach rozdzielczych

Oramus P., Furgał J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 6

149-152

PL

Zwarcia doziemne są szczególnie częste w sieciach kablowych rozdzielczych. Podczas zwarć doziemnych pojawiają się przepięcia o dużych wartościach maksymalnych spowodowane wielokrotnymi zapłonami i gaszeniem łuku elektrycznego w miejscu zwarcia. W celu ograniczenia prądu ziemnozwarciowego, szybkiego zgaszenia łuku w miejscu zwarcia i ograniczenia przepięć ziemnozwarciowych, punkt neutralny sieci elektrycznych jest łączony przez cewkę lub rezystor. Sieci elektryczne rozdzielcze o małym prądzie ziemnozwarciowym mogą pracować z punktem odizolowanym od ziemi. W artykule zamieszczono analizę przepięć ziemnozwarciowych w rzeczywistej sieci rozdzielczej kablowo-napowietrznej. Podstawą analizy były wyniki symulacji przepięć podczas zwarć doziemnych w sieci przy różnych sposobach połączenia punktu neutralnego sieci z ziemią. Do ochrony przepięciowej urządzeń zastosowano ograniczniki przepięć z tlenków metali. Symulacje prowadzono zgodnie z teoriami Petersa i Slepiana oraz Petersena, przy wykorzystaniu programu Electromagnetic Transients Program-Alternative Transients Program (EMTP-ATP).

EN

Overvoltages occurring under earth faults duration occur especially often in distribution cable electric networks. Significant values of overvoltages are caused by multiple ignitions of electric arc occurring in earth fault place. In order to limit short circuit current and overvoltages, neutral point of electric networks can be connected to earth by Petersen coil or resistor. Neutral points of electrical networks with small value of earth fault current can be designed as isolated from earth. This paper presents an analysis of overvoltages during short circuit to earth performed for real medium voltage cable network. Simulations have been performed for various ways of the neutral point connection to earth. Metal oxide surge arresters have been applied to provide overvoltage protection for devices installed in analyzed electrical network. Simulations have been performed in the EMTP-ATP program according to two short circuit theories – the Petersen`s theory, as well as the Peters` and Slepian`s theory.

4

Transient recovery voltage analysis for various current breaking mathematical models: shunt reactor and capacitor bank de-energization study

Oramus P., Chmielewski T., Kuczek T., Piasecki W., Szewczyk M.

Archives of Electrical Engineering

|

2015

|

Vol. 64, nr 3

441--458

EN

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.

5

Influence of various transmission line models on lightning overvoltages in insulation coordination studies

Oramus P., Florkowski M.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2014

|

Nr 40

81--84

EN

Lightning overvoltages occurring in electrical power systems are especially dangerous for devices installed in network. Lightning transients may cause damages of devices installed in power system. Therefore, analysis of lightning overvoltages in electrical power systems is important to ensure reliability of power supply. For this purpose, development of mathematical models is necessary, however mathematical complexity can lead to slightly different results. In this paper, both various overhead transmission lines models as well as exemplary insulation coordination analysis performed in HV power system have been presented. Simulation results performed for various models of overhead lines implemented in EMTP/ATP software have been presented and compared in this paper.

PL

Przepięcia atmosferyczne są szczególnie niebezpiecznie dla urządzeń zainstalowanych w sieciach elektroenergetycznych. Z tego powodu, zdeterminowanie poziomu przewidywanych przepięć atmosferycznych jest istotne z punktu widzenia koordynacji izolacji. Do tego celu, konieczne jest opracowanie modeli matematycznych poszczególnych elementów sieci elektroenergetycznej. Jednakże, w zależności od sposobu modelowania, wyniki symulacji mogą się różnić pomiędzy sobą. Artykuł zawiera zestawienie trzech modeli matematycznych linii przesyłowych, mogących posłużyć do przeprowadzania symulacji przepięć atmosferycznych. W artykule przedstawiono wyniki symulacji przepięć atmosferycznych przeprowadzonych dla przykładowego systemu z wykorzystaniem różnych modeli linii przesyłowych.

6

Simulations of lightning overvoltages in HV electric power system for various surge arresters and transmission lines models

Oramus P., Florkowski M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 10

137-140

EN

This paper deals with frequency-dependent surge arresters models and transmission lines models utilized for insulation coordination studies. Simulations have performed by means of EMTP/ATP software. Various frequency-dependent surge arresters models and transmission lines models have been compared in this article. Simulations of lightning transient in analyzed power system have been performed and results presented in this paper for various surge arrester and overhead line models. Influence of models application during calculations on simulation results has also been analyzed.

PL

Artykuł dotyczy modelowania zmienno-częstotliwościowych modeli ograniczników przepięć oraz modeli linii przesyłowych, stosowanych do obliczeń koordynacji izolacji przy użyciu programu symulacyjnego EMTP/ATP. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki symulacji przepięć podczas wyładowań piorunowych w rozpatrywanej sieci elektrycznej. Obliczenia przeprowadzono z wykorzystaniem różnych modeli ograniczników przepięć oraz linii przesyłowych, w celu porównania wpływu zastosowanego modelu ograniczników przepięć i linii przesyłowych, na wyniki symulacji.

7

Comparison of surge arresters models to overvoltages studies in electrical networks

Oramus P., Florkowski M.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2013

|

Nr 36

145--148

EN

Overvoltages occurring in electrical power networks are caused by changes of power network operation conditions (e.g. faults, lightning strikes or switching operations). In order to limitation of overvoltages, Metal Oxide Surge Arresters (MOSA) are installed in electrical networks. To analyze and determine overvoltages values in electrical power systems, dedicated simulations are necessary. This paper deals with frequencydependent surge arresters models utilized for overvoltages studies by means of EMTP/ATP simulation software. Various surge arresters models have been presented in this article. In order to compare simulation results, each surge arrester model has been used to perform lightning overvoltages simulations occurring in the analyzed electrical network. Simulation results show influence of surge arrester model type on obtained simulation results and estimated overvoltages observed in electrical network.

PL

Przepięcia występujące w sieciach elektroenergetycznych powodowane są przez zmianę warunków pracy obwodu – m. in. przez zwarcia, wyładowania atmosferyczne do linii przesyłowych, czy też operacje łączeniowe. W celu ograniczenia przepięć w sieciach elektroenergetycznych stosowane są ograniczniki przepięć z tlenków metali. Aby określić wartości przepięć podczas trwania stanów nieustalonych, konieczne jest przeprowadzanie symulacji komputerowych. Niniejszy artykuł zawiera opis zmienno-częstotliwościowych modeli ograniczników przepięć, wykorzystywanych do symulacji komputerowych. W celu porównania poszczególnych model, opracowano ich schematy zastępcze w programie EMTP/ATP, a także wykonano z ich użyciem analizę przepięć atmosferycznych w sieci elektroenergetycznej.

8

Modeling of specific harmonics source in EMTP/ATP – case study of Compact Fluorescent Lamp

Oramus P., Smugala D., Zydroń Z.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 8

320--324

EN

The paper deals with Compact Fluorescent Lamps (CFL), which are widely used by electricity consumers and with problems related to harmonics generation by CFLs in electric power networks. Additionally, typical electric diagram of CFL, registered current waveform and its analysis for single CFL, as well as numerical model of CFL in EMTP/ATP program are presented in the article. Model of CFL developed for EMTP/ATP simulation software may be useful for simulations related to influence of collective impact of CFLs installed into power network on power quality.

PL

Artykuł dotyczy problematyki generacji zaburzeń harmonicznych przez świetlówki kompaktowe (CFLs) przyłączone do sieci niskiego napięcia. W artykule przedstawiono budowę świetlówki kompaktowej oraz dokonano opisu przebiegów pobieranego przez nią prądu, jak również przedstawiono model tego źródła światła jako odbiornika energii elektrycznej, opracowany w programie EMTP/ATP. Model może być wykorzystany do symulacji wpływu dużej liczby świetlówek na jakość energii elektrycznej w pewnej przykładowej sieci dystrybucyjnej.

9

Further improvement of the Glowworm Swarm Optimization algorithm by adding a conservation of agent move direction

Oramus P.

Bio-Algorithms and Med-Systems

|

2011

|

Vol. 7, no. 4

15--21

EN

Glowworm Swarm Optimization is an algorithm, which can localize multiple optima of the multi-modal function during a single run. Unfortunately, original algorithm manifests several disadvantages: an agent can change its position only in the presence of other agents and exclusively in direction of randomly chosen neighboring agent. This paper shows how GSO algorithm can be significantly improved by simple modifications: agents receive an alternative method of changing the position by random jumps and they prefer directions consistent with the direction of the previous movement.

10

Improvements to Glowworm Swarm Optimization algorithm

Oramus P.

Computer Science

|

2010

|

Vol. 11

7-20

EN

Glowworm Swarm Optimization algorithm is applied for the simultaneous capture of multiple optima of multimodal functions. The algorithm uses an ensemble of agents, which scan the search space and exchange information concerning a fitness of their current position. The fitness is represented by a level of a luminescent quantity called luciferin. An agent moves in direction of randomly chosen neighbour, which broadcasts higher value of the luciferin. Unfortunately, in the absence of neighbours, the agent does not move at all. This is an unwelcome feature, because it diminishes the performance of the algorithm. Additionally, in the case of parallel processing, this feature can lead to unbalanced loads. This paper presents simple modifications of the original algorithm, which improve performance of the algorithm by limiting situations, in which the agent cannot move. The paper provides results of comparison of an original and modified algorithms calculated for several multimodal test functions.

PL

Algorytm Glowworm Swarm Optimization jest stosowany do równoczesnego odnajdywania wielu optimów funkcji multimodalnych. Algorytm używa zespołu agentów przeszukujących przestrzeń poszukiwań i wymieniających się informacjami o wartości funkcji przystosowania w danym położeniu. Funkcja przystosowania jest reprezentowana przez poziom emitującego światło pigmentu - lucyferyny. Agenci poruszają się w kierunku losowo wybranego sąsiada, który rozgłasza wyższą wartość poziomu lucyferyny. Niestety w przypadku braku sąsiadów agent nie porusza się wcale. Stanowi to niepożądaną cechę algorytmu ograniczającą jego wydajność. W przypadku przetwarzania równoległego cecha ta może prowadzić do niezrównoważenia obciążenia. Praca ta przedstawia proste modyfikacje oryginalnego algorytmu zwiększające jego wydajność poprzez ograniczanie liczby takich sytuacji, w których agent nie może się poruszyć. Przedstawione zostały wyniki porównania pracy oryginalnego i zmodyfikowanych algorytmów dla kilku funkcji testowych.

11

Parallel and distributed calculations supported and managed by the relational database

Oramus P.

Computer Science

|

2009

|

Vol. 10

75-84

EN

A simple, based on a relational database, system, for a management of a parallel and a distributed computer calculations, is presented. In the proposed system, the parallel calculations are carried out according to a master/slave model. Because an input and an output data of programs are stored directly in the database, the use of files is reduced to a minimum. The management system allows for a combination of computing power of many computers for solving a single numerical problem.

PL

W pracy prezentowany jest prosty, oparty o relacyjną bazę danych, system, przeznaczony do zarządzania równoległymi i rozposzonymi obliczeniami komputerowymi. W proponowanym systemie, obliczenia równoległe prowadzone są zgodnie z modelem master/slave. Ponieważ zarówno dane wejściowe, jak i wyjściowe programów zapisywane są bezpośrednio w bazie danych, użycie plików zostało ograniczone do minimum. System zarządzania pozwala na połączenie mocy obliczeniowej wielu komputerów w celu rozwiązania pojedynczego problemu numerycznego.

12

Superstructure stability and site preferences in ΒNiAl doped with Fe, Co and Cr. Monte Carlo simulation

Oramus P., Biborski A., Kozubski R., Parliński K., Jochym P. T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2007

|

Vol. 52, iss. 1

33-40

EN

The formation energies of single point defects and pairs of point defects in B2-ordered NiAl-C (C = Fe, Co, Cr) intermetallic compound were calculated “ab initio” within the density functional theory. Subsequently, effective nearest-neighbour (nn) atomic pair-interaction energy parameters in the systems were estimated by interpreting the “ab-initio” calculated energies in terms of Ising Hamiltonian. The parameters were then used in Monte Carlo (MC) simulations of equilibrium distributions of ternary-admixture atoms C over the NiAl-C superstructure at non-zero temperatures. Three variants of C-atom substitution were applied: (i) substitution for Ni atoms; (ii) substitution for Al-atoms; (iii) equivalent substitution for both Ni and Al atoms. Admixture of Fe and Co atoms to NiAl according to variants (i) and (iii) resulted in an increase of B2-superstructure stability; in the remaining cases the superstructure was always destabilised. The simulations showed particular site-occupation preferences of C atoms in NiAl and the competition between chemical ordering and the drift of C-atoms towards preferred lattice sites. Immiscibility of Cr atoms in NiAl showed-up as a strong clusterisation tendency of these atoms.

PL

Energie tworzenia pojedynczych defektów punktowych oraz ich par w układach NiAl-C (C = Fe, Co, Cr) z nadstrukturą typu B2 obliczono “z pierwszych zasad” metodą funkcjonału gęstości. Energie te, poprzez przyrównanie ich wartości do odpowiednich formuł wynikających z modelu Isinga, posłużyły do wyznaczenia efektywnych wartości parametrów oddziaływania par atomów w pierwszej strefie koordynacyjnej badanych układów. Parametrów tych użyto następnie w dynamicznych symulacjach Monte Carlo temperaturowych zależności równowagowych rozkładów atomów domieszki C w nadstrukturze układów NiAl-C przy zastosowaniu 3 wariantów podstawiania atomów domieszki: (i) za atomy Ni; (ii) za atomy Al; (iii) w równej proporcji za atomy Ni i Al. Stwierdzono, iż wprowadzenie domieszek do badanych układów wpływa na stabilność nadstruktur: w ogólności stabilność nadstruktury ulega obniżeniu. Wyjątek stanowią przypadki NiAl-Fe oraz NiAl-Co, gdzie domieszki Fe i Co wprowadzane są wg wariantów (i) i (iii). W przypadkach tych obserwuje się zdecydowane wzmocnienie stabilności nadstruktury B2 układu. Symulacje komputerowe wykazały również konkretne preferencje obsadzeń wezłów poszczególnych podsieci nadstruktury NiAl przez atomy domieszki. Obserwowano też współzawodnictwo pomiędzy procesem porzadkowania atomowego i dryfem atomów C w strone preferowanych węzłów sieci krystalicznej. Ograniczona mieszalność atomów Cr w układzie NiAl ujawniła się w postaci silnej tendencji tych atomów do tworzenia klastrów.

13

Energia oddziaływania par atomów w układach NiAl-C (C=Fe, Co, Cr) oraz TiAl-C (C = Cr, V). Symulacje relaksacji

Kozubski R., Oramus P., Parliński K., Jochym P.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 6

895-899

PL

Energie tworzenia pojedynczych defektów punktowych oraz ich par w układach NiAl-C (C = Fe, Co, Cr) TiAl-C (C = V, Cr) z nadstruk-turami typu odpowiednio B2 i L1(o) obliczono "z pierwszych zasad" metodą funkcjonału gęstości [1]. Energie te, poprzez przyrównanie ich wartości do odpowiednich formuł wynikających z modelu Isinga, posłużyły do wyznaczenia efektywnych wartości parametrów oddziaływania par atomów w pierwszej strefie koordynacyjnej badanych układów. Parametry te użyto następnie w dynamicznych symulacjach Monte Carlo temperaturowych zależności równowagowych rozkładów atomów domieszki C w nadstrukturach układów NiAl-C i TiAl-C przy zastosowaniu 3 wariantów podstawiania atomów domieszki: (i) za atomy Ni(Ti); (ii) za atomy Al; (iii) w równej proporcji za atomy Ni(Ti) i Al. Stwierdzono, iż wprowadzenie domieszek do badanych układów wpływa na stabilność nadstruktury; w ogólności stabilność nadstruktury ulega obniżeniu. Wyjątek stanowią przypadki NiAl-Fe oraz NiAl-Co, gdzie domieszki Fe i Co wprowadzane są wg wariantów (i) i (iii). W przypadkach tych obserwuje się zdecydowane wzmocnienie stabilności nadstruktury B2 układu. Symulacje komputerowe wykazały również konkretne preferencje obsadzeń węzłów poszczególnych podsieci nadstruktur NiAl i TiAl przez atomy domieszki. Obserwowano też współzawodnictwo pomiędzy procesem porządkowania atomowego i dryfem atomów C w stronę preferowanych węzłów sieci krystalicznej. Ograniczona mieszalność atomów Cr w układzie NiAl ujawniła się w postaci silnej tendencji tych atomów do tworzenia klastrów.

EN

The formation energies of single point defects and pairs of point defects in B2-ordered NiAl-C (C = Fe, Co, Cr) and L1(o)-ordered TiAl-C (C = V, Cr) intermetallic compounds were calculated "ab initio" within the density functional theory [1]. Subsequently, effective nearest-neighbour (nn) atomic pair-interaction energy parameters in the systems were estimated by interpreting the "abinitio" calculated energies in terms of Ising Hamiltonian (see Tables 1 and 2). The parameters were then used in dynamic Monte Carlo (MC) simulations of equilibrium distributions of ternary-admixture atoms C over the NiAl-C and TiAl-C superstructures at non-zero temperatures. Three variants of C-atom substitution were applied: (i) substitution for Ni (Ti) atoms; (ii) substitution for Al atoms; (iii) equivalent substitution for both Ni (Ti) and Al atoms. Admixture of C atoms affected the stability of B2 and L1(o) superstructures: in general, superstructures were destabilized (Figs. 1 and 4). Exceptional were cases of Fe and Co atoms admixed to NiAl according to variants (i) and (iii), where definite increase of B2-superstructure stability was observed (Fig. 1). The simulations showed particular site-occupation preferences of C atoms in NiAl and TiAl and the competition between chemical ordering and the drift of C atoms towards preferred lattice sites (Figs. 2 and 5). Immiscibility of Cr atoms in NiAl showed-up as a strong clusterisation tendency of these atoms (Fig. 3).

14

Computer simulation of structural relaxations in intermetallics

Kozubski R., Oramus P., Pfeiler W., Cadeville M. C., Pierron-Bohnes V., Massobrio C.

Archives of Metallurgy

|

2001

|

Vol. 46, iss. 2

145-153

EN

The intermetallic compound Ni3Al, one of the well-known high-temperature L12 superalloys is an excellent model system for the studies of long-range order relation run by atomic jumps to nn vacancies in a homogeneous superstructure.

PL

Związek międzymetaliczny Ni3Al, popularny superstop z nadstrukturą typu L12 jest doskonałym układem modelowym do badań kinetyki uporządkowania atomowego dalekiego zasięgu, której mechanizmem są zachodzące w jednorodnej nadstrukturze elementarne przeskoki atomów do wakancji w pierwszej strefie koordynacyjnej.

15

Experimental and computer simulation studies of atomic migration during chemical order relaxation in Ll2 intermetallics.

Kozubski R., Oramus P., Cadeville M.C., Pierron-Bohnes V., Pfeiler W.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

884-887

EN

Long-range order (LRO) relaxations, processes controlled by atomic migration in a superstructure , were studied in Ni3Al-based Ll2-ordered intermetallic compounds. The activation energy EA of the relaxation increased with increasing stability of the superstructure and for binary Ni3Al reached 4.6 eV. It is concluded that the value results from the high Al-vacancy formation energy in Ni3Al. The LRO relaxations were composed of two parallel processes showing different rates. The origin of the latter effect was studied by means of Monte Carlo computer simulations, which indicated a predominant role of Al-atom jumps.