In the paper, there is presented the analysis of disturbance waveforms of a synchronous generator operating in a single-machine power system consisting of a generating unit connected by a high-voltage power line to a bus. There are considered disturbances in the form of symmetrical and asymmetrical short-circuits in different places of the transmission line. The current-voltage equations of the power line and the bus are written for phase components, which allows for easy modeling of various asymmetries.
PL
W artykule analizowano przebiegi zakłóceniowe generatora synchronicznego pracującego w jednomaszynowym systemie elektroenergetycznym składającym się z zespołu wytwórczego, połączonego linią energetyczną wysokiego napięcia z siecią sztywną. Uwzględniono zakłócenia w postaci zwarć symetrycznych i niesymetrycznych w różnych miejscach linii przesyłowej. Równania prądowo-napięciowe linii energetycznej i sieci sztywnej zapisano dla składowych fazowych, co pozwala na łatwe modelowanie różnych asymetrii.
W artykule analizowano przebiegi prądów i napięć generatora synchronicznego pracującego w jednomaszynowym systemie elektroenergetycznym (SEE) składającym się z zespołu wytwórczego, połączonego linią energetyczną wysokiego napięcia z siecią sztywną. Uwzględniono zakłócenia w postaci zwarć jednofazowych, dwufazowych bez udziału ziemi i trójfazowych, występujących w linii przesyłowej. Przeanalizowano m.in. zawartość wyższych harmonicznych analizowanych wielkości w stanie ustalonym w zależności od rodzaju zwarcia. W modelu generatora synchronicznego uwzględniono asymetrię podprzejściową, co podczas zwarć niesymetrycznych powoduje wystąpienie wyższych harmonicznych w przebiegach m.in. prądu i napięcia twornika, oraz prądu wzbudzenia. Te harmoniczne występują nawet przy braku uwzględniania zjawiska nasycenia rdzeni magnetycznych maszyny.
EN
In the paper, currents and voltages of a synchronous generator operating in a single-machine power system (PS) consisting of a generating unit connected by a high-voltage power line to a bus are analysed. Disturbances in the form of onephase short-circuits, two-phase short-circuits clear of earth and three-phase short-circuits occurring in the transmission line are taken into account. There is analysed, among others, the content of higher harmonics of the considered quantities in a steady state depending on the type of short-circuit. The calculations were carried out using the PS model developed in the Matlab-Simulink program. In the synchronous generator model, the subtransient asymmetry was taken into account, which during asymmetrical short-circuits causes higher harmonics to occur in, among others, the stator current and voltage, and in the field current. These harmonics occur even when the saturation of generator magnetic cores is not taken into account. Due to the difficulty in modelling asymmetrical operating conditions, symmetrical short-circuits are most often analysed in simulation tests. Therefore, it is purposeful to conduct research aimed at simulations of disturbances of selected quantities at various asymmetries occurring in PS.
In the paper, current and voltage waveforms of a synchronous generator operating in a singlemachine power system (PS) consisting of a generating unit connected by a high-voltage power line to a bus are analysed. Disturbances in the form of single-phase, two-phase clear of earth, and three-phase short-circuits in a transmission line are taken into account. The content of higher harmonics of the considered quantities in the steady state for various types of short-circuits is analysed. The synchronous generator model includes its subtransient asymmetry, which at asymmetrical short-circuits causes occurrence of higher harmonics in the waveforms of, among others, stator current and voltage, and the field current. These harmonics occur even when the saturation of the machine magnetic cores is neglected.
PL
W artykule analizowano przebiegi prądów i napięć generatora synchronicznego pracującego w jednomaszynowym systemie elek- troenergetycznym (SEE), składającym się z zespołu wytwórczego połączonego linią energetyczną wysokiego napięcia z siecią sztywną. Uwzględniono zakłócenia w postaci zwarć 1-fazowych, 2-fazowych bez udziału ziemi i 3-fazowych, występujących w linii przesyłowej. Prześledzono m.in. zawartość wyższych harmonicznych analizowanych wielkości w stanie ustalonym, w zależności od rodzaju zwarcia. W modelu generatora synchronicznego uwzględniono asymetrię podprzejściową, co podczas zwarć niesyme- trycznych powoduje wystąpienie wyższych harmonicznych w przebiegach m.in. prądu i napięcia twornika oraz prądu wzbudzenia. Te harmoniczne występują nawet przy braku uwzględniania zjawiska nasycenia rdzeni magnetycznych maszyny.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Obecność przesuwników fazowych w strukturze układu sieciowego sprawia, że warunki pracy sieci podczas zwarć niesymetrycznych mogą odbiegać od „klasycznych”, znanych z układu bez przesuwników fazowych. Przesuwnik fazowy może tak „przenosić” zwarcie na drugą stronę, że rozkład parametrów prądów fazowych po obu stronach przesuwnika będzie nieidentyczny.
EN
Phase Shifting Transformers during unsymmetrical faults may change the power grid operation conditions. These conditions may differ from the “classical” ones that are typical for the grid operating conditions without these Phase Shifting Transformers. Thus, the value distribution of phase currents on both sides of the Phase Shifting Transformers may be different.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono ocenę porównawczą metod wykrywania zwarć niesymetrycznych w sieciach rozdzielczych średniego napięcia. Stosując metodę symulacji komputerowej przeprowadzono badania i przeanalizowano ich rezultaty pod kątem możliwości wykorzystania danej metody w algorytmach mikroprocesorowych zabezpieczeń zwarciowych linii. Rezultatem eksperymentu obliczeniowego jest potwierdzenie skuteczności i wysokiej czułości zaproponowanej metody, która zapewnia wykrywanie odległych zwarć niesymetrycznych przy prądach zwarciowych przewyższających prądy dopuszczalnej obciążalności nie mniej niż 1,5 razy.
EN
Comparative estimation of techniques of asymmetrical fault determination on distribution networks lines is presented. Studies were carried out using the computing experiment method and their results for application of aforementioned techniques in the line microprocessor current protection algorithms were analyzed. As a result of computing experiment efficiency and high sensitivity of the proposed method was confirmed, which ensures remote asymmetrical fault detection when fault currents not less than 1.5 times exceed under-load operation currents.
Podano aparat matematyczny dający komfort użytkownikowi planującemu lub prowadzącemu ruch sieci, umożliwiając jednoczesne korzystanie z wyników obliczeń rozpływów mocy i prądów zwarć symetrycznych i niesymetrycznych w sieci.
EN
Given is an mathematical apparatus giving comfort to the user planning or supervising grid operation, enabling simultaneously use of calculations results of: power flows and symmetrical and non-symmetrical short circuit currents in the grid.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.