Artykuł opisuje projekt modelu numerycznego rezystancyjnego nadprzewodnikowego ogranicznika prądu. Przedstawiono założenia modelu matematycznego, charakterystykę modelowania obiektu oraz wyniki symulacji.
EN
The paper describes basics of proposed numerical model of resistive superconducting fault current limiter. It was described the foundations of numerical model as well as present the results of simulation.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Ograniczniki prądu są jednym z pierwszych, najbardziej obiecujących zastosowań wysokotemperaturowych materiałów nadprzewodnikowych w elektroenergetyce. Wiele ośrodków naukowo-badawczych na świecie zajmuje się nadprzewodnikowymi ogranicznikami typu indukcyjnego i rezystywnego. W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych zbudowanego w Pracowni Krioelektromagnesów w Lublinie modelu fizycznego nadprzewodnikowego ogranicznika prądu typu indukcyjnego.
EN
Fault current limiters are one of the first and most promising applications of HTS materials in power engineering sector. A great many scientific centers worldwide are carrying out their research on both inductive and resistive devices. The paper presents design requirements for the inductive type of current limiter as well as the method and investigation results of superconducting fault current limiter model.
Nadprzewodnikowe ograniczniki prądu mogą być wykorzystywane do ograniczania poziomu prądów zwarciowych w sieciach energetycznych. Ograniczniki te, w przeciwieństwie do dławików czy transformatorów wysokoimpedancyjnych ograniczają prądy zwarciowe bez zwiększania impedancji obwodu w warunkach pracy znamionowej. W nadprzewodnikowych ogranicznikach prądu typu rezystancyjnego element nadprzewodnikowy włączony jest bezpośrednio, szeregowo od obwodu. Prąd zwarciowy powoduje przejście nadprzewodnika do stanu rezystywnego i w obwodzie pojawia się rezystancja ograniczająca prąd zwarcia. W nadprzewodnikowych ogranicznikach prądu typu indukcyjnego nadprzewodnikowy ogranicznik rezystancyjny umieszczony jest po stronie wtórnej transformatora. Impedancja tego ogranicznika jest bliska zeru w warunkach znamionowych, ponieważ zerowa impedancja wtórnego uzwojenia nadprzewodnikowego przenoszona jest na stronę pierwotną. Podczas zwarcia rezystancja ze strony wtórnej przenoszona jest do obwodu i ogranicza prąd zwarciowy. W pracy został opisany model numeryczny nadprzewodnikowego ogranicznika prądu typu indukcyjnego. Model fizyczny takiego ogranicznika zbudowany został w Pracowni Krioelektromagnesów. Charakterystyki napięciowo-prądowe modelu fizycznego zmierzone w temperaturze pokojowej (295 K) wykorzystane zostały do weryfikacji modelu numerycznego. Model numeryczny nadprzewodnikowego ogranicznika prądu typu indukcyjnego opracowany został przy wykorzystaniu modułu magnetodynamicznego MD sprzężonego z obwodem zewnętrznym w programie polowym FLUX2D. Model numeryczny wykorzystany został do przeanalizowania wpływu wybranych parametrów na charakterystyki napięciowo-prądowe ogranicznika. Pokazano, że zmiana geometrii rdzenia magnetycznego wpływa znacząco na te charakterystyki.
EN
The superconducting fault current limiters (SFCL) can be used to limit the short-circuit current level in electrical transmission and distribution networks. These fault current limiters, unlike reactors or high-impedance transformers, will limit fault currents without adding impedance to the circuit during normal operation. In one concept of SFCL - serial resistive limiter, the superconductor is inserted in the circuit directly. During a fault, the fault current pushes the superconductor into a resistive state and resistance, which limits the fault current, appears in the circuit. Another concept - inductive limiter, uses a resistive limiter on a transformer secondary. The impedance of this limiter under standard operation conditions is nearly zero, since the zero impedance of the secondary superconducting winding is reflected to the primary. In the event of a fault, the resistance in the secondary is reflected into the circuit and limits the fault current. The paper describes a numerical model of an inductive type supercomducting fault current limiter. A physical model of that SFCL was made in the Cryomagnet Laboratory. The voltage-current characteristic of the model measured in room temperature (295 K) was used to verify the numerical model. The numerical model of the inductive SFCL was made using the magnetodynamics (MD) physical domain of the CAD package FLUX2D coupled with circuit equations. The numerical model was used to analyse the influence of selected parameters on SFCL voltage-current characteristics. The paper shows that the changes of the iron core geometry influence those characteristics significantly.
W pracy dokonano przeglądu aktualnego stanu badań, projektowania i technologii nadprzewodnikowych ograniczników prądu (NOP). Scharakteryzowano zasadę działania oraz porównano właściwości podstawowych typów ograniczników. Wskazano najistotniejsze zagadnienia badawcze i projektowe układów NOP, które należy rozwiązać w najbliższej przyszłości. Przedstawiono możliwości zastosowań NOP w sieciach elektroenergetycznych oraz obecnie realizowane projekty tych układów.
EN
This paper presents the review of the contemporary concept, design and technology approaches to the superconducting fault current limiters (SFCL). The essential features of each type of the SFCL have been highlighted and the research problems to solve in the near future have been suggested. The SFCL device application advantages and the ongoing and accomplished projects have been summarized.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł opisuje projekt modelu numerycznego indukcyjnego nadprzewodnikowego ogranicznika prądu. Przedstawiono założenia modelu matematycznego, charakterystykę modelowanego obiektu oraz wyniki symulacji.
EN
The paper describes basics of proposed numerical model of inductive, superconducting fault current limiter. It was described the foundations of numerical model as well as present the results of simulation.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyprowadzenie zależności napięcia występującego na ograniczniku indukcyjnym w stanie nadprzewodzącym od jego wymiarów geometrycznych. Pozwoliło to na opracowanie programu komputerowego za pomocą, którego można wyznaczyć optymalne parametry uzwojenia pierwotnego. Przedstawione zostały również te zależności w stanie rezystywnym opracowane przy użyciu programu opartego na metodzie elementów skończonych FLUX2D.
EN
The voltage dependence on the structure of superconducting inductive fault current limiter in the superconducting state is described in this paper. This dependence has enabled elaboration of computer software for parameters optimizations of SFCL primary winding. This dependence in resistive state is also described. The analysis has been carried out using FLUX2D software based on finite element method.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule jest prezentowany pierwszy na świecie układ NOPZ, którego zadaniem jest m.in. zabezpieczenie wewnętrznego zasilania elektrowni. Ta innowacyjna technologia przyczynia się do wzrostu bezpieczeństwa personelu i pracy elektrowni przy jednoczesnym obniżeniu kosztów inwestycyjnych. W artykule podane są też inne korzyści i typowe zastosowania NOPZ, np.: zastosowany jako element automatyki zabezpieczeniowej umożliwia łączenie systemów elektroenergetycznych praktycznie bez problemów związanych z występowaniem prądów zwarciowych - NOPZjest w stanie redukować je do bezpiecznych poziomów w ciągu zaledwie tysięcznych części sekundy. (Przedruk z "Power Engineering International", June 2010, za zgodą Wydawcy, PennWell Corporation.)
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.