Improvement of Short-Circuit Calculation Results Reliability for Large Electric Power Systems

Khalyasmaa, Alexandra I.; Eroshenko, Stanislav A.; Zinovyev, Kirill A.; Bolgov, Viktor

doi:10.1109/pq.2019.8818262

Cited by 3 publications

(2 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Given the growth of short-circuit currents in power grids of 110 kV and above [12,13], there is a problem in increasing the CBs' switching capacities. One of the solutions is to optimize the design of the CBs or create new devices [14].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Fluid Dynamics Calculation in SF6 Circuit Breaker during Breaking as a Prerequisite for the Digital Twin Creation

Popovtsev,

Khalyasmaa,

Patrakov

2023

Axioms

View full text Add to dashboard Cite

The requirements to switching the capacities of SF6 circuit breakers submitted by Russian Grid companies are difficult to satisfy. The first limitation is related to material and financial costs in order to create a new requirement-satisfying switching device. The second limitation is dictated by the necessity of calculating complex physical processes in a circuit braker interrupter during fault–current making or breaking before creating a prototype. The latter task is reduced to the problem of simulating the processes of interaction between the switching arc and the SF6 gas flow. This paper deals with the solution of the problem both analytically by a special method and numerically by a numerical software package through the creation of a mathematical model of the interaction process. The switching arc is taken into account as a form of a temperature source, based on experimental data on measuring the temperature of the arc column. The key feature of the research is to use the finite element method based on a moving mesh—the Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) method. Such a problem statement allows us to take the contact separation curve of the circuit breaker into account as the input data of the model. The calculations were carried out during fault-current breaking by a 110 kV SF6 dead-tank circuit breaker. The calculations of pressure and mass flow in the under-piston volume change, gas flow speed, and temperature depending on the contact separation are given. The proposed model of the switching arc was used to simulate the process of 25 kA symmetrical fault–current breaking and was compared with an experiment.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Fluid Dynamics Calculation in SF6 Circuit Breaker during Breaking as a Prerequisite for the Digital Twin Creation

Popovtsev,

Khalyasmaa,

Patrakov

2023

Axioms

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Проблема повышения коммутационной способности возникает вследствие роста расчётных токов короткого замыкания в сетях 110 кВ и выше [1,2], одним из вариантов решения которой является оптимизация конструкции дугогасительных устройств выключателей либо создание новых аппаратов [3].…”

Section: Introductionunclassified

COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS IN A 126kVAUTO-PUFFER SF6 CIRCUIT BREAKER TAKING ARC EFFECTS INTO ACCOUNT

Popovtsev,

Khalyasmaa,

Patrakov

2023

View full text Add to dashboard Cite

Аннотация. Требования к повышению коммутационной способности элегазовых выключателей, диктуемые электросетевыми компаниями вследствие увеличения расчётных токов короткого замыкания в сетях 110 кВ и выше, в настоящее время являются сложной технико-экономической задачей. Очевидно, что материальные затраты на такое мероприятие высоки и перед созданием прототипа нового оборудования или модернизации существующего необходимо произвести расчёт сложнейших комплексных физических процессов гашения дуги, происходящих в дугогасительном устройстве элегазового выключателя высокого напряжения при отключении токов короткого замыкания. Последнее сводится к задаче моделирования процессов взаимодействия дуги отключения с неизотермическим потоком элегаза. В статье исследуется возможность решения вышеописанной задачи в численном программном комплексе при учёте дуги в форме источника температурного нагрева на основе экспериментальных данных измерения температуры ствола дуги при отключении симметричного тока короткого замыкания 10 кА. Расчёты проводились при коммутации автокомпрессионного дугогасительного устройства элегазового выключателя 110 кВ. Приведены результаты изменения давления и массового расхода в подпоршневой области, скорости, температуры в зависимости от хода контактов. Разработанная модель взаимодействия дуги отключения с потоком элегаза также использована для моделирования процесса отключения симметричного тока короткого замыкания 25 кА в реальном автокомпрессионном дугогасительном устройстве.Ключевые слова: элегазовый выключатель, автокомпрессионное дугогасительное устройство, численное моделирование газодинамики, гашение дуги Благодарности. Работа выполнена в рамках государственного задания при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема № FEUZ-2022-0030 Разработка интеллектуальной мультиагентной системы для моделирования глубоко интегрированных технологических систем в электроэнергетике).

show abstract

Comparison of International Voltage Unbalance Standards Results for Different Power Quality Measurement Points: A Study on MV grid in Turkey

Çetin

Ozen

Kaya

et al. 2022

2022 11th International Conference on Power Science and Engineering (ICPSE)

View full text Add to dashboard Cite

Improvement of Short-Circuit Calculation Results Reliability for Large Electric Power Systems

Cited by 3 publications

References 0 publications

Fluid Dynamics Calculation in SF6 Circuit Breaker during Breaking as a Prerequisite for the Digital Twin Creation

Fluid Dynamics Calculation in SF6 Circuit Breaker during Breaking as a Prerequisite for the Digital Twin Creation

COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS IN A 126kVAUTO-PUFFER SF6 CIRCUIT BREAKER TAKING ARC EFFECTS INTO ACCOUNT

Comparison of International Voltage Unbalance Standards Results for Different Power Quality Measurement Points: A Study on MV grid in Turkey

Contact Info

Product

Resources

About