Search
Department of Electrical Power Engineering
Publications
Filters
total: 868
Catalog Publications
Year 2020
-
Wpływ układów elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej na dobór przewodów odgromowych
PublicationReferat przestawia problematykę doboru przewodów odgromowych w liniach napowietrznych ze względu na wytrzymałość cieplną. Autorzy wskazują, że w procesie doboru przewodów odgromowych istotna jest wiedza o stosowanych w linii zabezpieczeniach, a przyjmowanie jednego stałego czasu trwania zwarcia dla całej linii jest technicznie i ekonomicznie nieuzasadnione. Jednocześnie w referacie wskazano, że w procesie doboru przewodów odgromowych...
Year 2019
-
Analiza obciążalności prądowej długotrwałej przewodów elektroenergetycznych z wykorzystaniem zaawansowanych metod numerycznych
PublicationNiniejsza rozprawa doktorska przedstawia analizę obciążalności prądowej długotrwałej przewodów elektroenergetycznych na przykładzie linii kablowej niskiego napięcia YKY 35 mm2. Analizę obciążalności przeprowadzono w programie ANSYS Fluent, wykorzystującym numeryczną mechanikę płynów (ang. Computional Fluid Dynamics, CFD). W analizach obciążalności prądowej długotrwałej przewodów (kabli) elektroenergetycznych uwzględniono następujące...
-
ANALIZA WPŁYWU ŁADOWANIA POJAZDÓW ELEKTRYCZNYCH NA DYNAMIKĘ ZMIAN DOBOWEGO OBCIĄŻENIA SYSTEMU ELEKTROENERGETYCZNEGO
PublicationW artykule dokonano analizy możliwego wpływu ładowania samochodów elektrycznych na dynamikę zmian obciążenia dobowego systemu elektroenergetycznego. Oceniono możliwe zmiany kształt wykresu dobowego, w przypadku gdyby 5% użytkowanych samochodów zastąpić samochodami elektrycznymi. Analizie zostały poddane dwa warianty współpracy samochodów z systemem: G2V (proste ładowanie samochodów) oraz V2G (wykorzystanie możliwości oddawania...
-
Analysis of the Impact of Charging Electric Cars on the Power System Load
PublicationThe paper presents ways of integrating electric cars with the power system. In connection with this, daily load curves in the average working day have been developed in the G2V (Grid-to-Vehicle) and V2G (Vehicle-to-Grid) variants. The G2V solution consists in unidirectional energy flow from the power system to a vehicle’s battery. The V2G solution consists in bi-directional energy exchange between the power system and electric...
-
Application of RCD and AFDD in low-voltage electrical installations for protection against fire
PublicationThe paper presents the principles of application of residual current devices (RCDs) in protection against fire. The permissible rated residual operating current of RCDs is discussed. Limitations in the operation of RCDs in this type of protection are indicated. A new type of a protective device against fire – arc fault detection device (AFDD) – is described.
-
Badanie wykonalności pomiaru impedancji pętli zwarciowej bez wyzwalania wyłączników różnicowoprądowych
PublicationRozprawa doktorska dotyczy rozwiązania problemu, jakim jest wyzwalanie wyłączników różnicowoprądowych podczas pomiaru impedancji (rezystancji) pętli zwarciowej w obwodach, które są przez te wyłączniki chronione. Pomiar impedancji pętli zwarciowej metodą tradycyjną wykorzystującą sztuczne zwarcie, szczegółowo opisaną w normie PN HD 60364 6:2008, jest skuteczny jedynie w obwodach, które nie są chronione wyłącznikami różnicowoprądowymi....
-
Calculation of the Effects of Implementing a DSM Electricity Demand Management Strategy Using the Example of Analysis of Changes in the Power System Load
PublicationThe paper presents the impact of implementing Demand Side Management (DSM) solutions through proper management and control of the process of charging and discharging electric car batteries. As a result, the daily load curves were shaped so as to fill valleys and cut down peaks. Therefore, the implementation of power demand management solutions had a significant impact on the power system operation. The impact of DSM solutions manifested...
-
Comparison of AHP and Numerical Taxonomy Methods Based on Biogas Plant Location Analysis
PublicationThe paper presents a comparison of the multi-criteria Analytic Hierarchy Process (AHP) method and numerical taxonomy in biogas plant location selection. Biogas plants are sources that will significantly contribute to the implementation of the provisions of the energy and climate package for Poland by 2030. Increasing the share of energy produced from renewable sources, e.g. biogas plants, will increase the country’s energy security....
-
Cross-Bonding of MV Cable Lines for Energy Losses Decrease
PublicationCurrently, almost all medium voltage cable lines (MV) operate with the return wires earthed at both ends of the cable. Such a way of operation causes that during normal states of operation as well as during disturbances, e.g. short-circuits, in the return wires induce currents whose values mainly depend on the currents flowing in the phase wires. These currents in normal operating states are a source of additional energy losses...
-
Distribution Transformer with Multi-Zone Voltage Regulation for Smart Grid System Application
PublicationThe article presents four concepts of the multi-zone voltage regulation (MZVR) system. It is a combination of a distribution transformer with an on-load tap-changer, for step voltage regulation, and a power electronic converter, dimensioned for a fraction of MZVR power, realizing continuous voltage regulation, supplemented by a special switch, the so-called bypass. This allows voltage regulation at high resolution, wide range and...
-
Effect of soil moisture on current-carrying capacity of low-voltage power cables
PublicationOne of the factors affecting current-carrying capacity of underground power cables is the thermal resistivity of soil. Its value in the close proximity of the cable is the most important, and for this reason, in some cases, the local soil is replaced with an another soil type or with a cement-sand mixture. The thermal resistivity of the soil is strongly affected by moisture, and in the case of a cement-sand mixture – as tested...
-
Effect of solar radiation on current-carrying capacity of PVC-insulated power cables – the numerical point of view
PublicationPower cables are usually buried in the soil, which results in their relatively high current-carrying capacity. However, there are cases in which the starting/final section of a cable line runs along a pole of an overhead power line. Power cables can be directly exposed to solar radiation then, and this negatively influences their current-carrying capacity as well as estimated life of the cables’ insulation. An analysis of thermal...
-
Energy losses reduction in the medium voltage cable line – case study
PublicationThe paper presents an analysis of energy losses in a power cable system, which is composed of two 30 kV cable lines. This cable system is located at the seaside holiday area, so the load profile during a year is specific. Energy losses related to reactive power transmission, as well as to currents induced in the sheaths of the cables, are subject to analysis. Measurements were made in the system in order to prepare a computer model...
-
Hydro Power Plant in the Process of Voltage Control in the Electric Power System and the System Restoration
PublicationThe article covers selected issues related to the share of hydroelectric power in the process of rebuilding the power system after black-out and voltage control during that process. Selected results of measurements made during the creation of the transmission chain for the need to start a block of a thermal power plant from a hydroelectric power plant were presented.
-
Installation of Compensators in the Power System Transmission Grid
PublicationThe article discusses issues of reactive power compensation in transmission grids, with particular focus on the selection of compensator locations and basic parameters. Attention was focused on modern power electronics systems that ensure full automatic compensator adjustment to voltage or power criteria.
-
Kompensatory i ich wpływ na pracę systemu elektroenergetycznego
PublicationPraca porusza zagadnienia pracy i lokalizacji kompensatorów bocznikowych w systemie elektroenergetycznym, przy czym szczególną uwagę poświęcono najnowocześniejszym odmianom kompensatorów. Podstawowym analizowanym zagadnieniem jest wpływ kompensatorów na stan napięć w węzłach systemu elektroenergetycznego w różnych stanach jego pracy. Drugim z głównych analizowanych zagadnień jest określanie lokalizacji kompensatorów w sieci elektroenergetycznej,...
-
Mechanizmy mocowe na rynkach energii elektrycznej
PublicationW artykule scharakteryzowano rozliczenia mocowe związane z dostawą energii elektrycznej. Opisano najważniejsze mechanizmy mocowe, skupiając się głównie na rozwiązaniach stosowanych w krajach europejskich. Na tym tle przedstawiono zasady funkcjonowania rynku mocy w Polsce. Omówiono wyniki pierwszych aukcji krajowych. Wskazano na możliwy wpływ funkcjonowania rynku mocy na rynek energii elektrycznej.
-
Method of earth fault loop impedance measurement without nuisance tripping of RCDs in 3-phase low-voltage circuits
PublicationVerification of electrical safety in low-voltage power systems includes the measurement of earth fault loop impedance. This measurement is performed to verify the effectiveness of protection against indirect contact. The widespread classic methods and meters use a relatively high value of the measuring current (5–20) A, so that they are a source of nuisance tripping of residual current devices (RCDs). The meters dedicated to circuits...
-
Modelling of MV and HV Cable Lines
PublicationOverhead and cable lines are fundamental elements of power systems. Participation of cable lines is smaller and their percentage decreases as voltage is increased. HV cable lines are often built with the use of cables which are composed of coaxial metallic sheaths. Such cables are also often used in MV networks. The sheath may operate in different confgurations. In the case of Polish MV network the sheaths are earthed at both ends....
-
Obliczanie prądów w przewodach odgromowych w linii napowietrzno-kablowej
PublicationW referacie analizowana jest linia napowietrzno-kablowa 110 kV. Referat prezentuje wpływ sposobu uziemiania żył powrotnych kabla WN na wartości prądów przy zwarciach jednofazowych, ze szczególnym uwzględnieniem prądów płynących w przewodach odgromowych linii napowietrznej. Wykazano, że dobór przewodów odgromowych linii napowietrznej powinien uwzględniać nie tylko parametry odcinka linii kablowej, ale także sposób uziemienia żył...
-
Ochrona przeciwporażeniowa w instalacjach niskiego napięcia – aktualne wymagania, problemy interpretacyjne, sprawdzanie
PublicationW referacie zaprezentowano podstawowe wymagania związane z ochroną przeciwporażeniową w instalacjach elektrycznych niskiego napięcia, ze szczególnym uwzględnieniem samoczynnego wyłączania zasilania. Zwrócono uwagę na problemy interpretacyjne występujące przy stosowaniu tego środka ochrony, a także omówiono zasady wykonywania prób i pomiarów według normy PN-HD 60364-6:2016-07.
-
Ochrona przed pożarem z wykorzystaniem wyłączników różnicowoprądowych i urządzeń do detekcji zwarć łukowych
PublicationPrzedstawiono zasady stosowania wyłączników różnicowoprądowych w ochronie przed pożarem i zwrócono uwagę na przypadki, w których mogą one nie działać, mimo występującego zagrożenia pożarowego. Zaprezentowano charakterystyki wyzwalania urządzeń do detekcji zwarć łukowych, które są nowym rodzajem zabezpieczeń, zalecanym do instalacji elektrycznych obiektów o zwiększonym zagrożeniu pożarowym.
-
Optimization of combined heat and power (CHP) market allocation: The case of Poland
PublicationCombined heat and power (CHP), that is production of electricity and useful heat in a single thermodynamic process, is a way of primary energy saving and emission reduction. Therefore, promotion of the electricity from high-efficiency cogeneration (CHP-E) was encouraged in the European Union. However, CHP-E promotion mechanisms proved low effectiveness in certain countries, like Poland, where the prices of certificates of origin...
-
Overheating of underground power cable line due to its partial exposition to solar radiation
PublicationCurrent-carrying capacity of underground power cable lines depends, among others, on thermal resistivity of the soil and cables layout: trefoil formation, flat formation with or without spacing. If conditions for heat transfer in the ground are favorable, the current-carrying capacity is relatively high. Therefore, it generates risk of the power cables overheating, if part of the cable line is located vertically in the air, to...
-
Real-time hybrid model of a wind turbine with doubly fed induction generator
PublicationIn recent years renewable sources have been dominating power system. The share of wind power in energy production increases year by year, which meets the need to protect the environment. Possibility of conducting, not only computer simulation, but also laboratory studies of wind turbine operation and impact on the power system and other power devices in laboratory conditions would be very useful. This article presents a method...
-
Remarks on the Subject of Back-Up Protection of Residual Current Devices
PublicationResidual current devices without integral overcurrent protection (RCCBs) are back-up protected by fuses or miniature circuit-breakers (MCBs). If the latter are used, special attention must be given to the coordination between an RCCB and an MCB. This paper indicates probable cases of the aforementioned devices coordination, in which back-up protection of the RCCB is not adequate. A laboratory test has shown that depending on the...
-
Rynek mocy jako nowy mechanizm rozliczeń w systemie elektroenergetycznym
PublicationW artykule opisano rozliczenia w systemie elektroenergetycznym uzależnione od mocy, związane z gwarancją dostawy energii elektrycznej do systemu. Przedstawiono najważniejsze rynkowe mechanizmy mocowe, skupiając się głównie na rozwiązaniach stosowanych w krajach europejskich. Przedstawiono najważniejsze zasady funkcjonowania rynku mocy w Polsce oraz omówiono wyniki pierwszych aukcji na lata 2021-2023.
-
Selection of energy storage units by genetic algorithm for mitigating voltage deviations
PublicationIn recent years, energy storage units have become very popular. They are applied both for economic and technical purposes. Unfortunately, the cost of such devices is still high and selecting their proper location and rated power have to be performed precisely. In this paper, a Genetic-Algorithm-based optimization method for selecting the best configuration of energy storage units in the power network is proposed. The presented...
-
Time-current tripping curves of arc fault detection devices
PublicationTripping curves of arc fault detection devices, in accordance with PN-EN 62606 “General requirements for arc fault detection devices” have been presented in the paper. Consequently the most fundamental differences in arc fault detection devices tripping compared to circuit-breakers and residual current devices have been indicated.
-
Transformatory z regulacją przekładni pod obciążeniem w systemie elektroenergetycznym
PublicationZmiany zachodzące w systemie elektroenergetycznym, związane między innymi ze stałym wzrostem zapotrzebowania na moc, przyłączaniem źródeł odnawialnych czy rozwojem elektromobilności, przy jednoczesnym wzroście wymagań dotyczących jakości energii elektrycznej, zmuszają operatorów sieci elektroenergetycznych do podejmowania działań zmierzających do sprostania nowym wymaganiom. Jednym z kierunków tych działań jest wykorzystanie w...
-
Uproszczone modelowanie linii kablowych wysokiego napięcia a napięcia indukowane w żyłach powrotnych – studium przypadku
PublicationLinie kablowe, obok linii napowietrznych, są jednym z podstawowych elementów składowych systemów elektroenergetycznych. Stosowane są głównie na terenach zurbanizowanych, gdzie prowadzenie linii napowietrznych jest mocno utrudnione lub wręcz niemożliwe. Linie kablowe wysokiego napięcia budowane są głównie z wykorzystaniem kabli, które oprócz żyły roboczej mają również współosiową żyłę powrotną. Istnieje kilka układów pracy takich...
-
Verification of safety in low-voltage power systems without nuisance tripping of residual current devices
PublicationLow-voltage power systems require initial and periodical verification to check the effectiveness of protection against electric shock. As a protection in case of fault, automatic disconnection of supply is most often used. To verify such a protection measure, the earth fault loop impedance or resistance is measured. This measurement is easy to perform in circuits without residual current devices. When residual current devices are...
-
Voltage control in a power system with renewable sources of energy
PublicationIntensive development of distributed generation in power systems, caused by the European Union energy policy, gives possibility for improving safety in power delivery as well as optimizing the costs of the systems functioning. In this context, distributed generation can be used for voltage control in power systems – it can be performed by the control of reactive power of each source of energy or a group of energy sources. This...
-
Voltage Source Power Line Conditioner for Applications in Local Supply Systems
PublicationThe paper presents the basic principles of operation of voltage source power line conditioners (VSPLC) as well as their energy and filtration properties. A 4-level cascade based Voltage Source Converter (VSC) is used as a voltage source. The advantages of this topology is relatively simple construction and simple way of balancing DC link voltages. Results of the theoretical and experimental investigations confirm good energetic...
-
Wielokryterialna analiza porównawcza lokalizacji źródeł wytwórczych energii elektrycznej
PublicationArtykuł przedstawia ranking lokalizacji czterech źródeł wytwórczych energii elektrycznej: biogazowni rolniczej, biogazowni utylizacyjnej oraz dwóch elektrowni fotowoltaicznych, wykonany przy użyciu połączonych metod Analitycznego Procesu Hierarchicznego (AHP) oraz taksonomii numerycznej. Omówiono zalety połączenia metod, przedstawiono przykład zastosowania oraz wskazano kryteria o największym i najmniejszym wpływie na realizację...
-
Wpływ przesuwników fazowych na pracę systemu elektroenergetycznego
PublicationW rozprawie przedstawiono wpływ przesuwników fazowych na pracę sieci elektroenergetycznej. Na początku określono wpływ przesuwnika fazowego na prosty system elektroenergetyczny, analizując sposób połączenia uzwojeń na rodzaj przesłanej mocy. Następnie dokonano analizy działania przesuwnika fazowego w stanach nieustalonych oraz określono wpływ przesuwnika fazowego na poprawę pracy sieci w stanach nieustalonych wywołanych wybranymi...
-
Wpływ wirtualnej inercji na system elektroenergetyczny
PublicationW referacie omówiono problem wpływu ubytku inercji naturalnej na stabilność częstotliwościową systemu elektroenergetycznego oraz ideę wirtualnej inercji. Przedstawiono struktury komercyjnych układów wirtualnej inercji. Zaprezentowano przykład wpływu układu wirtualnej inercji na właściwości dynamiczne systemu elektroenergetycznego.
-
Wykorzystanie logiki rozmytej do regulacji napięcia w systemie elektroenergetycznym z wybranymi odnawialnymi źródłami energii
PublicationW ostatnich latach w krajowym systemie elektroenergetycznym liczba i moc odnawialnych źródeł energii znacząco wzrosły. Źródła te można wykorzystać nie tylko do produkcji tzw. czystej energii elektrycznej, ale również do poprawy warunków napięciowych w tym systemie. W artykule przedstawiono koncepcję układu regulacji napięcia w systemie elektroenergetycznym z przyłączonymi w pewnym obszarze: farmą wiatrową, farmą fotowoltaiczną,...
-
Wyłączniki różnicowoprądowe i urządzenia do detekcji zwarć łukowych w ochronie przed pożarem
PublicationW referacie przedstawiono zasady stosowania wyłączników różnicowoprądowych w ochronie przed pożarem. Podano ich największy dopuszczalny znamionowy prąd różnicowy zadziałania w tej ochronie oraz zwrócono uwagę na przypadki, w których mogą one nie działać, mimo występującego zagrożenia pożarowego. Omówiono również urządzenia do detekcji zwarć łukowych, które są nowym rodzajem zabezpieczeń, zalecanym do instalacji elektrycznych obiektów...
-
Wymagania dotyczące ochrony przeciwporażeniowej w instalacjach ładowania pojazdów elektrycznych
PublicationRozdział przedstawia problematykę bezpieczeństwa elektrycznego w instalacjach ładowania pojazdów elektrycznych. Podano wymagania najważniejszych krajowych aktów prawnych oraz najnowszych norm międzynarodowych. Omówiono środki ochrony przeciwporażeniowej oraz zasady sprawdzania takich instalacji.
-
Wymagania stawiane urządzeniom do detekcji zwarć łukowych w instalacjach niskiego napięcia
PublicationW artykule zwrócono uwagę na zagrożenie pożarem pochodzące od iskrzenia/zwarcia łukowego w instalacji niskiego napięcia. Przedstawiono podstawowe wymagania normy PN-EN 62606 obejmującej swym zakresem urządzenia do detekcji zwarć łukowych (AFDD). Urządzenia te zaczynają pojawiać się w polskich instalacjach elektrycznych, a w niektórych krajach są już obowiązkowym wyposażeniem wybranych obwodów. Omówiono również charakterystyki działania...
-
Wymagania stawiane urządzeniom do detekcji zwarć łukowych w instalacjach niskiego napięcia
PublicationW artykule zwrócono uwagę na zagrożenie pożarem pochodzące od iskrzenia bądź zwarcia łukowego w instalacji niskiego napięcia. Przedstawiono podstawowe wymagania normy PN-EN 62606, której przedmiotem są urządzenia do detekcji zwarć łukowych (AFDD). Urządzenia te zaczynają pojawiać się w polskich instalacjach elektrycznych, a w niektórych krajach są już obowiązkowym wyposażeniem określonych obwodów i/lub obiektów. Omówiono charakterystyki...
-
Zastosowanie specjalnego uziemienia żył powrotnych w liniach kablowych SN
PublicationW artykule porównano metody uziemiania żył powrotnych kabli średniego napięcia. Głównym kryterium oceny poszczególnych rozwiązań było ograniczenie strat w przesyle energii elektrycznej oraz zapewnienie ochrony przeciwprzepięciowej osłon kabli. Na podstawie symulacji kabli zamodelowanych w programie CYMCAP i otrzymanych wyników obciążalności prądowej i strat w linii zaprezentowano metodę krzyżowania żył powrotnych (CB – cross-bonding...
Year 2018
-
A method of earth fault loop impedance measurement without unwanted tripping of RCDs
PublicationIn low-voltage networks, earth fault loop impedance (EFLI) measurement is the basis for assessing the effectiveness of automatic disconnection of supply. Such a measurement is performed during initial and periodical verification, especially in a TN low-voltage network. Nowadays, due to widespread application of residual current devices (RCDs), such test is difficult in many circuits because RCDs operate during the test. In this...
-
Ampacity of power cables exposed to solar radiation – recommendations of standards vs. CFD simulations
PublicationThe aim of the paper is to evaluate the ampacity of a low-voltage single power cable according to: 1) recommendations of the standard IEC 60287, 2) a Computational Fluid Dynamics method, implemented in Ansys software; and comparison of the results obtained for these two cases. Moreover, limitations of recommendations of the above mentioned standard are indicated.
-
Cross-border transmission line configuration influence on the electrical power and energy billing process
PublicationIn 2015 a connection between the Polish and Lithuanian power systems become fully operational. The connection consists of a 400 kV double circuit transmission line and a back-to-back HVDC substation located on the Lithuanian side. A magnetic couplings between the circuits of the transmission line cause that during power transmission a different values of active power losses are observed in both circuits. This situation may cause...
-
Delivery of Ancillary Services in Distribution Power Systems
PublicationOne of the technical and organizational challenges the power system faces in deregulated market conditions is to organize an ancillary services market. The growing share of distributed generation of variable (intermittent) energy sources and a change in the market position of consumers, causes the demand for distributed delivery of ancillary services. For this purpose, it is sought to use the ability of the regulatory measures:...
-
Dylematy rozwoju sektora energii-wspólne cele z Europą/polska droga
PublicationPrzedstawiono dylematy rozwoju krajowego sektora energii na tle uwarunkowań Unii Europejskiej. Określono możliwą polską drogę do osiagnięcia celów klimatyczno-energetycznych
-
Electric shock hazard in circuits with variable-speed drives
PublicationThe conventional approach to electrical safety under fault condition in typical power systems considers earth fault currents of sinusoidal waveform and frequency of 50/60 Hz. However, in circuits with variable-speed drives, there is earth fault current flow with harmonics, and these harmonics influence the threshold of ventricular fibrillation. The paper presents earth fault current waveforms in circuits with variable-speed drives...
-
Evaluation of bearing and journal damage in MAN 9L40-54 engines installed on M/V STENA SCANDINAVICA ferry
PublicationThe following report was requested by Remontowa Shiprepair Yard (RSY) S.A. in Gdansk ´ (contract no. 4/2018/EX/U, dated 13.02.2018) and prepared based on the materials received from RSY, two on-board inspections and the participation of the contractors in three conferences with RSY representativesi. The goal of the analysis performed by the experts of Gdansk University of Technology was ´ to determine the character of the bearing...