Warianty tytułu
Practical aspects of insulation coordination in high voltage gas-insulated switchgear substations due to lightning overvoltages
Języki publikacji
Abstrakty
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.
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.
Rocznik
Tom
Strony
249--266
Opis fizyczny
Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.
Twórcy
autor
- Korporacyjne Centrum Badawcze ABB, Kraków, Kraków, Starowiślna 13a, 31-038, marcin.szewczyk@pl.abb.com
autor
- Korporacyjne Centrum Badawcze ABB, Kraków, Kraków, Kraków, Starowiślna 13a, 31-038, wojciech.piasecki@pl.abb.com
autor
- Korporacyjne Centrum Badawcze ABB, Kraków, Kraków, Kraków, Starowiślna 13a, 31-038, mariusz.stosur@pl.abb.com
autor
- Korporacyjne Centrum Badawcze ABB, Kraków, Kraków, Kraków, Starowiślna 13a, 31-038, tomasz.kuczek@pl.abb.com
autor
- Korporacyjne Centrum Badawcze ABB, Kraków, Kraków, Kraków, Starowiślna 13a, 31-038, przemyslaw.balcerek@pl.abb.com
autor
- Korporacyjne Centrum Badawcze ABB, Kraków, Kraków, Kraków, Starowiślna 13a, 31-038, marek.florkowski@pl.abb.com
Bibliografia
- [1] Nowak W.: Identyfikacja narażeń przepięciowych układów elektroenergetycznych wysokich napięć przy wyładowaniach atmosferycznych, Rozprawy i Monografie, 139, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2005
- [2] IEC TR 60071-4 Insulation co-ordination guide
- [3] CIGRE WG33.0, Guide to procedure for estimating the lightning performance of transmission lines, CIGRE brochure 63, Oct. 1991.
- [4] Eriksson A. J.: An Improved Electrogeometric Model for Transmission Line Shielding Analysis, IEEE Transactions on Power Delivery (Volume: 2, Issue: 3), pp. 871-886, July 1987
- [5] IEEE Modeling and System Transients Working Group, Modeling Guidelines for Fast front transients, IEEE Trans. on PD, 1996, vol. 11, p. 493-506
- [6] IEC 60071-2, Insulation co-ordination, Part 2, 1996
- [7] IEEE Working Group 3.4.11 Modling of metal oxide surge arresters, IEEE Transactions on Power Delivery 1992; 7(1):302-309
- [8] Pinceti P., Giannettoni M.: A simplified model for zinc oxcide surge arresters, IEEE Transactions on Power Delivery 1999; 14(2):393-398
- [9] Fernandez F., Diaz R.: Metal oxcide surge arrester model for fast transient simulations, International Conference of Power System Transients, IPST 2001, Paper 14, Rio de Janerio, Brazil, June 24-28, 2001.
- [10] Dommel H. W., Meyer W. S.: Computation of Electromagnetic Transients, Proceedings of the IEEE, vol. 62, no. 7, July 1974, pp. 983-993.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-86f14e84-4728-477a-bd40-dad2f6fd8aee
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.