SYMULACJA KOMPUTEROWA ZWARCIA TRANSFORMATORA NADPRZEWODNIKOWEGO
Leszek Jaroszyński
l.jaroszynski@pollub.plLublin University of Technology, Department of Electrical Engineering and Smart Technologies (Polska)
https://orcid.org/0000-0003-1674-0970
Abstrakt
Urządzenia energetyczne zbudowane z wykorzystaniem nadprzewodników wysokotemperaturowych posiadają unikalne właściwości, które umożliwiają minimalizację strat w przesyle i dystrybucji energii elektrycznej. Dzięki dużej gęstości prądu istnieje sposób na budowę mniejszych, lżejszych i łatwiejszych w transporcie instalacji. Podczas zwarcia transformator nadprzewodnikowy jest w stanie znacznie zmniejszyć dynamiczne skutki prądu zwarciowego w ciągu kilku pierwszych milisekund. Jednak uzwojenia oparte na przewodniku pokrytym nadprzewodnikiem wysokotemperaturowym mają bardzo małą masę, a co za tym idzie małą pojemność cieplną. Pomimo chłodzenia kriogenicznego i już ograniczonego prądu, uzwojenie nadprzewodnika wysokotemperaturowego drugiej generacji będzie narażone na uszkodzenia termiczne, których prawdopodobieństwo pojawi się w stosunkowo krótkim czasie. W artykule przedstawiono analizę numeryczną zwarcia w trójfazowym systemie elektroenergetycznym z transformatorem nadprzewodnikowym 10 MVA 115/16,5 kV. Model transformatora uwzględnia nieliniowe właściwości elektryczne i cieplne taśmy nadprzewodnikowej, a także akumulację ciepła w uzwojeniach transformatora podczas zwarcia.
Słowa kluczowe:
transformator nadprzewodnikowy, sieć elektroenergetyczna, zwarcie ruchowe, symulacja numerycznaBibliografia
[1] Czerwinski D. et al.: Comparison of Overcurrent Responses of 2G HTS Tapes. IEEE Transactions on Applied Superconductivity 26(3), 2016, 1–4.
Google Scholar
[2] Grilli F. et al.: Computation of Losses in HTS Under the Action of Varying Magnetic Fields and Currents. IEEE Transaction on Applied Superconductivity 24(1), 2014, 78–110.
Google Scholar
[3] Irannezhad F., Heydari H.: Conducting a Survey of Research on High Temperature Superconducting Transformers. IEEE Transactions on Applied Superconductivity 30(6), 2020, 1–13.
Google Scholar
[4] Janowski T., Wojtasiewicz G., Jaroszyński L.: Transformatory nadprzewodnikowe. Wydawnictwo Książkowe Instytutu Elektrotechniki, Warszawa 2016.
Google Scholar
[5] Jaroszyński L., Wojtasiewicz G., Janowski T.: Considerations of 2G HTS transformer temperature during short circuit. IEEE Transactions on Applied Superconductivity 28(4), 2018, 1–5.
Google Scholar
[6] Kacejko P., Machowski J.: Zwarcia w systemach elektroenergetycznych. WNT, Warszawa 2018.
Google Scholar
[7] Kalsi S. S.: High temperature superconductors to electric power equipment. IEEE Press. Wiley, Hoboken, New Jersey 2011.
Google Scholar
[8] Marchionini B. G. et al.: High-Temperature Superconductivity: A Roadmap for Electric Power Sector Applications. IEEE Transaction on Applied Superconductivity 27(4), 2017, 1–7.
Google Scholar
[9] Noe M.: Superconducting Transformers. EUCAS 2017 Short Courses: Superconducting Power Applications. Switzerland, Geneva, 2017.
Google Scholar
[10] Pi W. et al.: Fault Current Characteristics of Parallel Stainless Steel & REBCO Tapes and a 6 kV/400 V HTS Transformer. IEEE Transaction on Applied Superconductivity 31(5), 2021, 1–6.
Google Scholar
[11] Surdacki P., Jaroszyński L., Woźniak Ł.: Modelling short-circuit current of a 21 MVA HTS superconducting transformer. Journal of Physics: Conference Series 1782, 2021, 012036.
Google Scholar
Autorzy
Leszek Jaroszyńskil.jaroszynski@pollub.pl
Lublin University of Technology, Department of Electrical Engineering and Smart Technologies Polska
https://orcid.org/0000-0003-1674-0970
Statystyki
Abstract views: 4PDF downloads: 6
