prof. dr hab. inż. Stanisław Czapp
Zatrudnienie
- Profesor w Katedra Elektroenergetyki
- Kierownik katedry w Katedra Elektroenergetyki
Publikacje
Filtry
wszystkich: 292
Katalog Publikacji
-
Solar Photovoltaic Energy Optimization and Challenges
PublikacjaThe study paper focuses on solar energy optimization approaches, as well as the obstacles and concerns that come with them. This study discusses the most current advancements in solar power generation devices in order to provide a reference for decision-makers in the field of solar plant construction throughout the world. These technologies are divided into three groups: photovoltaic, thermal, and hybrid (thermal/photovoltaic)....
-
The effect of earth fault current harmonics on tripping of residual current devices
PublikacjaSzerokie zastosowanie przekształtników, a w szczególności przemienników częstotliwości sprawia, że wyłączniki różnicowoprądowe znajdują się w obwodach, w których może płynąć odkształcony prąd ziemnozwarciowy. Prąd ziemnozwarciowy w obwodach z przemiennikami częstotliwości zawiera harmoniczne, których rząd głównie zależy od częstotliwości PWM. Odkształcony prąd wpływa na poprawne wyzwalanie wyłączników różnicowoprądowych. W artykule...
-
Behavior of residual current devices at frequencies up to 50 kHz
PublikacjaThe use of residual current devices (RCDs) is obligatory in many types of low-voltage circuits. They are devices that ensure protection against electric shock in the case of indirect contact and may ensure additional protection in the case of direct contact. For the latter purpose of protection, only RCDs of a rated residual operating current not exceeding 30 mA are suitable. Unfortunately, modem current-using equipment supplied...
-
The effect of PWM frequency on the effectiveness of protection against electric shock using residual current devices
PublikacjaW artykule przedstawiono analizę widmową odkształconego prądu ziemnozwarciowego z obwodu silnika o regulowanej prędkości obrotowej za pomocą przemiennika częstotliwości. Oceniono skuteczność ochrony przeciwporażeniowej wykorzystującej wyłączniki różnicowoprądowe przy różnych wartościach częstotliwości PWM przemiennika. Przedstawiono charakterystykę działania proponowanego wyłącznika różnicowoprądowego.
-
The effect of PWM frequency on the effectiveness of protection against electric shock using residual current devices
PublikacjaW referacie przedstawiono analizę widmową odkształconego prądu ziemnozwarciowego z obwodu silnika o regulowanej prędkości obrotowej za pomocą przemiennika częstotliwości. Oszacowano wpływ tego odkształcenia na próg fibrylacji serca. Analizowano skuteczność ochrony przeciwporażeniowej wykorzystującej wyłączniki różnicowoprądowe przy różnych wartościach częstotliwości PWM przemiennika. Przedstawiono charakterystykę działania zaproponowanego...
-
Energy Efficiency and Economic Policy: Comprehensive Theoretical, Empirical, and Policy Review
PublikacjaIn this paper, we analyze the role of economic policy in prompting energy efficiency. This study reviews three aspects, theoretical, empirical, and existing policies to evaluate the relationship of energy efficiency and economic policy. This study furthermore identifies the existing issues from a policy perspective in energy efficiency. Although not all public policies may be justified, it suggests that these types of financial...
-
Optimization of thermal backfill configurations for desired high-voltage power cables ampacity
PublikacjaThe ampacity of high-voltage power cables depends, among others, on their core cross-sectional area as well as thermal resistivity of the thermal backfill surrounding the cables. The cross-sectional area of the power cables’ core is selected according to the expected power to be transferred via the cable system. Usually, the higher the power transfer required, the higher the cross-sectional area of the core. However, the cost of...
-
Testing sensitivity of A-type residual current devices to earth fault currents with harmonics
PublikacjaIn many applications, modern current-using equipment utilizes power electronic converters to control the consumed power and to adjust the motor speed. Such equipment is used both in industrial and domestic installations. A characteristic feature of the converters is producing distorted earth fault currents, which contain a wide spectrum of harmonics, including high-order harmonics. Nowadays, protection against electric shock in...
-
Low-frequency tripping characteristics of residual current devices
PublikacjaFast development of various types of converters makes their utilization in industry and in domestic installations very common. Due to converters, an earth fault current waveform in modern circuits can be distorted or its frequency can be different than 50/60 Hz. Frequency of earth fault (residual) current influences tripping of residual current devices which are widely used in low voltage systems. This paper presents the behaviour...
-
Impact of R/X ratio of distribution network on selection and control of energy storage units
PublikacjaThe interest in energy storage is still increasing. Energy storage units are installed in high voltage networks, medium voltage networks and low voltage distribution networks as well. These units are often used to improve power quality. One of the criteria for improving power quality is reducing voltage deviations. Depending on the type of network and specifying its R/X ratio, this criterion can be fulfilled by control of active...
-
Electric shock hazard in circuits with variable-speed drives
PublikacjaThe 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...
-
Immunity of residual current devices to the impulse leakage current in circuits with variable speed drives
PublikacjaThis paper concerns reliability of supply in variable speed drive circuits with residual current devices. During normal operation of these circuits high value of leakage current causes unwanted tripping of residual current devices. Immunity of residual current devices to the impulse leakage current should be evaluated. The system for testing of residual current devices and results of the test are presented
-
Effect of soil moisture on current-carrying capacity of low-voltage power cables
PublikacjaOne 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...
-
Verification of safety in low-voltage power systems without nuisance tripping of residual current devices
PublikacjaLow-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...
-
Risk of power cables insulation failure due to the thermal effect of solar radiation
PublikacjaLow-voltage, as well as high-voltage power cable lines, are usually buried in the ground. The ampacity of the power cables in the ground mainly depends on the thermal resistivity of the soil, which may vary in a wide range. A common practice in power cable systems performance is to supply them from a pole of an overhead line. If so, a section of the line is located in free air and can be directly exposed to solar radiation. In...
-
Nonlinear secondary arc model use for evaluation of single pole auto-reclosing effectiveness
PublikacjaPurpose – The purpose of this paper is to discuss two evaluation methods of single pole autoreclosing process effectiveness in HV transmission lines. Secondary arc current and recovery voltage results obtained by load flow calculation are compared to the results obtained by the time domain simulations. Moreover, a nonlinear secondary arc implementation is presented. Design/methodology/approach – A computer simulation studies were...
-
Secondary arc modelling for single pole reclosing analyses
PublikacjaThe paper discusses two evaluation methods of single pole auto-reclosing process effectiveness in HV transmission lines. Secondary arc current and recovery voltage calculation results obtained by load flow calculation are compared to the results obtained by the time domain simulations. Moreover, a nonlinear secondary arc model implementation is presented. The paper presents the study results for the three types of EHV transmission...
-
Voltage profiles improvement in a power network with PV energy sources – results of a voltage regulator implementation
PublikacjaThe constant increase in the number of photovoltaic (PV) energy sources in distribution networks is the cause of serious voltage problems. The networks built at least a dozen years ago are not provided for the installation of a large number of micro-sources. It happens that the previously properly functioning power networks are not able to provide to consumers power with the required parameters, after installing many PV sources....
-
Comparative Analysis of Reactive Power Compensation Devices in a Real Electric Substation
PublikacjaA constant worldwide growing load stress over a power system compelled the practice of a reactive power injection to ensure an efficient power network. For this purpose, multiple technologies exist in the knowledge market out of which this paper emphasizes the usage of the flexible alternating current transmission system (FACTS) and presents a comparative study of the static var compensator (SVC) with the static synchronous compensator...
-
Ampacity of power cables exposed to solar radiation – recommendations of standards vs. CFD simulations
PublikacjaThe 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.
-
Integrated algorithm for selecting the location and control of energy storage units to improve the voltage level in distribution grids
PublikacjaThis paper refers to the issue that mainly appears in distribution grids, where renewable energy sources (RES) are widely installed. In such grids, one of the main problems is the coordination of energy production time with demand time, especially if photovoltaic energy sources are present. To face this problem, battery energy storage units (ESU) can be installed. In recent years, more and more attention has been paid to optimizing...
-
A new method of fault loop resistance measurement in low voltage systems with residual current devices
PublikacjaThis paper presents a new method of fault loop resistance measurement in low voltage systems with residual current devices. The method enables measuring fault loop resistance without nuisance tripping of residual current devices, by application an unconventional waveform of measurement current. It is important for proper verification of the effectiveness of protection against electric shock.
-
CFD-based evaluation of current-carrying capacity of power cables installed in free air
PublikacjaEvaluation of current-carrying capacity of power cables and selection of cross-sectional area of their conductors are mainly performed in accordance with requirements of EN, IEC or IEEE standards. However, these standards do not provide all methods of cables installation and location which occur in practice. Thus, in some cases, performance of advanced modeling of various thermal phenomena, affecting power cables current-carrying...
-
Numerical and experimental investigation of thermal convection near electric devices with vertical channels
PublikacjaThis paper presents the results of numerical and experimental investigation of thermal convection near heat emitting surfaces of an electric device. For the intensification of thermal convection, special vertical channels were formed near the heat emitting surfaces of the device. An experimental test has proved that there is an optimal length of the channels – thermal convection is the most intensive then. Air velocity vectors...
-
Improving sensitivity of residual current transformers to high frequency earth fault currents
PublikacjaFor protection against electric shock in low voltage systems residual current devices are commonly used. However, their proper operation can be interfered when high frequency earth fault current occurs. Serious hazard of electrocution exists then. In order to detect such a current, it is necessary to modify parameters of residual current devices, especially the operating point of their current transformer. The authors proposed...
-
A method of earth fault loop impedance measurement without unwanted tripping of RCDs
PublikacjaIn 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...
-
Voltage variations and their reduction in a rural low-voltage network with PV sources of energy
PublikacjaRenewable sources of energy (RES), especially photovoltaic (PV) micro-sources, are very popular in many countries. This way of clean power production is applied on a wide scale in Poland as well. The Polish legal regulations and tariffs specify that every prosumer in a low-voltage network may feed this network with a power not higher than the maximum declared consumed power. In power networks with RES, the voltage level changes...
-
EHV transmission lines wires location on line operation issues - case studies
PublikacjaTransmission lines towers construction affects the line parameters and influences on its operation in the future. Misguided design of the tower can lead to serious problems such as overvoltages, electric arc extinction difficulties, voltage asymmetry, resonance phenomena or increasing of magnetic field near the line. The paper points out those threats on example of 400 kV double circuit overhead transmission line with shunt reactors....
-
Method of earth fault loop impedance measurement without nuisance tripping of RCDs in 3-phase low-voltage circuits
PublikacjaVerification 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...
-
Evaluation of fire hazard in electrical installations due to unfavorable ambient thermal conditions
PublikacjaEvaluation of fire hazard caused by electrical installations is a difficult and important topic, and it limits the possibility of loss of life or health of people, as well as the occurrence of significant property damage. In particular, this hazard was caused by power cables and especially photovoltaic (PV) installations. The authors proved that power cables directly exposed to strong solar radiation are likely to exceed maximum...
-
Computer-aided Analysis of Induced Sheath Voltages in High Voltage Power Cable System
PublikacjaThis paper concerns the effect of configuration of high voltage power cables on induced voltages in their metallic sheaths. One, two or three cables per phase and phase sequence of the cables are considered. Computing of the voltages was performed for a normal operation and in case of earth fault. Various ways of the sheaths bonding are considered as well. Shock hazard and voltage stress of non-metallic outer sheath of cables are...
-
Computer-Aided Calculations of Earth Potential Rise in High Voltage Overhead Lines
PublikacjaHigh voltage overhead power lines with earth wires comprise towers made of conductive material. Some towers are in locations where people can be expected to be either for a long time or for a short time but very frequently. Evaluation of shock hazard near such towers requires calculation of line-to-earth short-circuit current, earth current and especially earth potential rise. Number of towers in high voltage power lines can exceed...
-
Trends in Locally Balanced Energy Systems without the Use of Fossil Fuels: A Review
PublikacjaIn recent years, the idea of the operation of energy systems (power systems, heating systems) has changed significantly. This paper is an overview of locally balanced energy systems without the use of fossil fuels. The paper justifies the concept of local energy balancing in a new energy system that does not use fossil fuels (coal, natural gas, and crude oil), based on European Union guidelines and formal documents as well as the...
-
A Novel Spatio–Temporal Deep Learning Vehicle Turns Detection Scheme Using GPS-Only Data
PublikacjaWhether the computer is driving your car or you are, advanced driver assistance systems (ADAS) come into play on all levels, from weather monitoring to safety. These modern-day ADASs use various assisting tools for drivers to keep the journey safe; these sophisticated tools provide early signals of numerous events, such as road conditions, emerging traffic scenarios, and weather warnings. Many urban applications, such as car-sharing...
-
Computer System for Evaluation of Shock Hazard in Circuits with Non-sinusoidal Earth Currents
PublikacjaEffects of current on people are mainly considered for 50/60 Hz sinusoidal current and smooth direct current. However, modern low voltage circuits are very often equipped with power electronics converters – rectifiers, frequency converters, therefore non-sinusoidal earth currents (touch currents) occur. For non-sinusoidal currents safety criteria should be modified. This paper presents a computer system, based on LabVIEW environment,...
-
Intensification of thermal convection near electric devices using flat screens – computer modelling
PublikacjaIntensification of natural thermal convection near electric devices is possible by application of additional elements as screens creating convection canals close to the device. In the earlier authors paper the results of the analysis of thermal convection with the use of only one additional screen close to the electric device were presented. This paper presents computer modelling of thermal convection when two screens near the...
-
Design of power cable lines partially exposed to direct solar radiation – special aspects
PublikacjaPower cable lines are usually buried in the ground. However, in some cases, their ending sections are mounted along the supports of overhead lines. This leads to a situation where the cables are exposed to direct solar radiation and, consequentially, overheat. The paper presents the advanced computer modelling of power cables’ heating, considering their insolation as well as the effect of wind. The temperature and current-carrying...
-
Stability Enhancement of Grid-Connected Wind Power Generation System Using PSS, SFCL and STATCOM
PublikacjaThe stability related issues may occur in a power system due to disturbances in generating or loading conditions, especially in the presence of distributed generation (DG) based on renewable energy resources (RERs). This paper proposes a novel strategy for the stability enhancement of a wind power generation system (WPGS) by using a combination of three devices, namely, a power system stabilizer (PSS), resistive superconductor...
-
Behavior of residual current devices at earth fault currents with DC component
PublikacjaLow-voltage electrical installations are increasingly saturated with power electronic converters. Due to very high popularity of photovoltaic (PV) installations and the spread of electric vehicles (EV) as well as their charging installations, DC–AC and AC–DC converters are often found in power systems. The transformerless coupling of AC and DC systems via power electronic converters means that an electrical installation containing...
-
Induced sheath voltages in 110 kV power cables – case study
PublikacjaThis paper considers electric shock hazard due to induced sheath voltages in 110 kV power cables. The purpose of this paper is to find an optimal configuration of the power cable system, taking into account electric shock hazard and ability of the system to transfer maximal power. A computer simulations on a computer model of the local power system, comprising high voltage power cables, were carried out. This model enables to analyse...
-
Tripping limitations of residual current devices in photovoltaic installations
PublikacjaIn electrical installations with photovoltaic sources of energy, earth fault current may comprise alternating current component and direct current component. The waveform shape of this earth fault current mainly depends on the point of the fault and the properties of a photovoltaic power electronics converter. The waveform shape of the current influences operation of protection devices, especially tripping threshold of residual...
-
The effect of current delay angle on tripping of residual current devices
PublikacjaPower electronics converters applied in domestic or similar installations may utilize current delay (phase) angle control to change the level of transferred power. Due to application of such types of converters, earth fault current in the installation may be strongly distorted. The current distortion level depends on a value of current delay angle. This delay angle also influences the tripping threshold of residual current devices....
-
Overheating of underground power cable line due to its partial exposition to solar radiation
PublikacjaCurrent-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...
-
Induced Sheath Voltages In 110 Kv Power Cables – Case Study
PublikacjaThe paper considers shock hazard due to induced sheath voltages in 110 kV power cables. Various configurations of the metallic sheaths bonding and earthing (single-point bonding, both-ends bonding, cross-bonding) are analysed. Taking into account shock hazard and ability of the system to power transfer an optimal configuration is proposed.
-
Impact of configuration of earth continuity conductor on induced sheath voltages in power cables
PublikacjaIn high voltage power cable systems a problem of induced sheath voltages exist. Due to these voltages electric shock and damage of non-metallic outer sheath of the cables may occur. Exposure to voltage of the outer sheath may be very high in case of earth fault with high value of earth current. In order to reduce induced sheath voltages an earth continuity conductor (conductors) along power cables is applied. Configuration of this...
-
Magnetic and capacitive couplings influence on power losses in double circuit high voltage overhead transmission line
PublikacjaPurpose – The paper aims to discuss problems of power and energy losses in a double-circuit overhead transmission line. It was observed from energymeters’ readings, that in such a line, active power losses can be measured as “negative”. The “negative” active power losses appear when the active power injected to the circuit is lower than the active power received at the circuit end. The purpose of this paper is to explain this phenomenon. Theoretical...
-
Improving voltage levels in low-voltage networks with distributed generation – case study
PublikacjaThe use of distributed generation in low-voltage networks may cause the voltage variation in them, within the wide range. In unfavourable circumstances, the voltage may reach unacceptable values. The paper presents the effect of distributed generation on voltage levels in a selected low-voltage rural distribution network in Poland. An analysis of possible methods for improving voltage levels in this network is conducted. The most...
-
Single and Series of Multi-valued Decision Diagrams in Representation of Structure Function
PublikacjaStructure function, which defines dependency of performance of the system on performance of its components, is a key part of system description in reliability analysis. In this paper, we compare two approaches for representation of the structure function. The first one is based on use of a single Multi-valued Decision Diagram (MDD) and the second on use of a series of MDDs. The obtained results indicate that the series of MDDs...
-
Residual Current Devices: Selection, Operation, and Testing
PublikacjaIn this book, the idea for residual current protection has been presented. The evolution in construction types of residual current devices, which has taken place over decades, is discussed. Types and functional properties of the contemporary residual current devices are described. The main parameters of these devices, from the point of view of their selection and application, are indicated. Special constructions of the protective...
-
Safety issues referred to induced sheath voltages in high-voltage power cables – case study
PublikacjaLoad currents and short-circuit currents in high-voltage power cable lines are sources of the induced voltages in the power cables’ concentric metallic sheaths. When power cables operate with single-point bonding, which is the simplest bonding arrangement, these induced voltages may introduce an electric shock hazard or may lead to damage of the cables’ outer non-metallic sheaths at the unearthed end of the power cable line. To...
-
Study of the Operation of Synchronous Generator Voltage Regulator During the Creation of Post Blackout Start-up Path
PublikacjaThis paper presents the influence of automatic voltage regulator (AVR) of synchronous generator on the process of creation of post black-out start-up path. Two elements of AVR have a significant impact on this process: underexcitation limiter (UEL) and load compensation (LC). The authors present a theoretical investigation and simulation results that illustrate how the mentioned elements of AVR affect voltage levels in a power...
-
Computer-aided analysis of resonance risk in power system with Static Var Compensators
PublikacjaStatic Var Compensators operation in a power system may significantly improve voltage profiles in nodes and the reactive power balance, as well as ensure greater system stability in emergency conditions. However these devices may be a cause of a resonance in the system. The aim of this paper is to call attention to the need to include resonance phenomena in a compensator’s location evaluation process. The analysis performed in...
-
Application of RCD and AFDD in low-voltage electrical installations for protection against fire
PublikacjaThe 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.
-
Effect of solar radiation on current-carrying capacity of PVC-insulated power cables – the numerical point of view
PublikacjaPower 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...
-
Influence of Shunt Compensation with SVC Devices on Resonance Risk in Power Systems
PublikacjaMany analyses are required to locate a new reactive power source in a power system. The choice of a location is a very complex matter which requires various aspects to be considered. Selecting a location also entails the necessity to assess it from the point of view of the selected compensator’s structure as well as the system’s performance in various states with the new device on. The paper presents the issues of assessing compensator...
-
Kłopotliwy przypadek ochrony przeciwporażeniowej w linii elektroenergetycznej o napięciu 110 kV
PublikacjaOchrona przeciwporażeniowa przy słupach linii elektroenergetycznych wysokiego napięcia ściśle zależy od rodzaju i lokalizacji słupów, a także od nastaw elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej. Największe zagrożenie porażeniowe występuje przy słupach przewodzących, posadowionych w miejscach, gdzie często przebywają ludzie i mogą oni chodzić boso. W artykule przedstawiono ocenę zagrożenia porażeniowego przy słupie kratowym...
-
Resonance problems in UHV transmission lines
PublikacjaThe paper presents resonance phenomena observed in 400 kV transmission lines in the Polish power system. Two events are analysed, when shunt reactors used for reactive power compensation, caused overvoltages and overcurrent protection tripping as a result of resonance. An oscillographic fault recordings from protection devices are compared to time domain simulation results. The obtained simulation results match fault recordings,...
-
Remarks on the Subject of Back-Up Protection of Residual Current Devices
PublikacjaResidual 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...
-
Energy losses reduction in the medium voltage cable line – case study
PublikacjaThe 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...
-
Selection of energy storage units by genetic algorithm for mitigating voltage deviations
PublikacjaIn 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...
-
A New Method of the Load Compensation Use During Creation of Post Blackout Start-up Path in Power System
PublikacjaIn the paper a new method of effective use of load compensation during creation of post blackout start-up path is proposed. Theoretical assumptions and simulation results of an investigation are presented. An experiment performed in the Polish Power System is also described. This experiment proved that the method proposed by the authors is advisable. The method may be utilized by power system operators for power system restoration...
-
Selected problems of earth fault loop impedance testing in circuits fed from UPS
PublikacjaIn the paper a principle of earth fault loop impedance testing in low voltage systems has been presented. Selected factors, influencing accuracy of the testing, are indicated. A structure of UPS of VFI-type and the problem of impedance testing in circuits with such type of UPS are discussed.
-
Harmonics produced by traction substations – computer modelling and experimental verification
PublikacjaVoltage and current harmonics have a detrimental effect on the components of a power system. Current harmonics may result in the overload and damage to power transformers. Voltage harmonics may result in, for example, damage to capacitor banks used to compensate reactive power. Devices which contribute to both current and voltage distortion include traction rectifiers. This paper presents results of the computer investigation of...
-
Crystalline Silicon (c-Si)-Based Tunnel Oxide Passivated Contact (TOPCon) Solar Cells: A Review
PublikacjaContact selectivity is a key parameter for enhancing and improving the power conversion efficiency (PCE) of crystalline silicon (c-Si)-based solar cells. Carrier selective contacts (CSC) are the key technology which has the potential to achieve a higher PCE for c-Si-based solar cells closer to their theoretical efficiency limit. A recent and state-of-the-art approach in this domain is the tunnel oxide passivated contact (TOPCon)...
-
The effect of cable duct diameter on the ampacity of high-voltage power cables
PublikacjaThe ampacity of power cables depends, among others, on the conditions of heat dissipation from the cable to the environment. Cables are usually laid directly in the ground, but in some sections, they may be placed in ducts, which adversely affects the ampacity of the cable line. The paper presents heat transfer phenomena for cables installed in pipe-type ducts filled with air. The effect of cable duct diameter on this ampacity...
-
Electrical safety in low-voltage DC microgrids with B-type residual current devices
PublikacjaResidual current devices (RCDs) are most popular devices used in low-voltage installations for protection against electric shock and fire. In cases of high risk of electric shock the application of RCDs is mandatory. Currently, the spread of local direct current (DC) microgrids is widely considered. This creates new challenges for protective systems, in particular those based on RCDs. The main purpose of the research is to test...
-
Thermal and Electrodynamic Risk of Residual Current Devices in the Case of Back-Up Protection by Overcurrent Circuit Breakers
PublikacjaResidual current operated circuit breakers without integral overcurrent protection should be back-up protected. As back-up protection devices, overcurrent circuit breakers are used. The maximum let-through energy and let-through current of the overcurrent devices were evaluated under laboratory conditions. The thermal and electrodynamic risk of residual current devices was analyzed.
-
Metrological analysis of an computerized system of protection against electric shock in circuits with variable speed drives
PublikacjaDrive systems, that can be operated at variable speed, are equipped with power electronics converters. This causes distortion of the earth current, and consequently the need to take into account the use of proper protective devices in relation to earth current harmonics. This paper presents a system for protection against electric shock in circuits with power electronics converters and metrological analysis indicating the requirements...
-
Neutral earthing reactor protection
PublikacjaThe IEEE and CIGRE recommend protection systems for high voltage shunt reactors. Unfortunately the recommendations do not include guidelines for the protection of neutral earthing reactors, which are often connected to shunt reactors to increase the effectiveness of single pole auto-reclosing. The paper discusses earthing reactor protection issues with particular emphasis on the detection of internal faults. An analysis carried...
-
Pomiar impedancji pętli zwarciowej w obwodach z wyłącznikami różnicowoprądowymi selektywnymi
PublikacjaPomiar impedancji pętli zwarciowej w obwodach z wyłącznikami różnicowoprądowymi bezzwłocznymi jest kłopotliwy, ponieważ przy stosowaniu typowych mierników o prądzie pomiarowym rzędu 10-20 A zwykle następują zbędne zadziałania tych zabezpieczeń. W przypadku obwodów z wyłącznikami różnicowoprądowymi selektywnymi jest inaczej. W artykule wykazano, że pomiar ten można wykonać nawet miernikiem wielkoprądowym wymuszającym prąd o wartości...
-
Evaluation of VSC Impact on Power System Using Adequate P-Q Capability Curve
PublikacjaRenewable energy sources, which are becoming increasingly popular, often use a voltage source converter (VSC) for connection to the power system. Assessing the effects of connecting such a source to the power system is essential to ensure the proper operation of the power system and the connected source. For this purpose, it is necessary to know the range of active and reactive power generation by the converter. The authors indicate...
-
Tripping of F-type RCDs for sinusoidal residual current with superimposed smooth DC component
PublikacjaRecent trends in green energy development make that photovoltaics and electric vehicles are applied on an increasing scale. In both photovoltaic and electric vehicle charging installations, a significant value of DC component of the earth fault current may appear, which is a challenge, in particular, for commonly used residual current devices (RCDs). This paper presents results of the laboratory test on the operation of F-type...
-
Time-current tripping characteristics of RCDs for sinusoidal testing current
PublikacjaLow-voltage electrical installations are verified initially – before being put into operation, as well as periodically – during their utilization. According to the IEC standards, the scope of the verification includes measurements of both the tripping current and the disconnection time of residual current devices (RCDs). Experiences in RCDs testing show that disconnection times of two or more similar RCDs can be quite different....
-
Badanie stanu izolacji wybranych urządzeń elektroenergetycznych
PublikacjaW referacie przedstawiono zasady wykonywania badań kontrolnych izolacji urządzeń elektroenergetycznych. Omówiono pomiar rezystancji izolacji przewodów i kabli, transformatorów, przekładników, przewodów szynowych, kondensatorów i baterii akumulatorów. Zwrócono uwagę na możliwość wykonania pomiaru prądu upływowego w przypadkach, kiedy pomiar rezystancji izolacji jest niewykonalny. Podano zakres prób wytrzymałości elektrycznej izolacji....
-
Ocena skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w obwodzie silnika elektrycznego napędzającego sprężarkę chłodniczą
PublikacjaW artykule przedstawiono zasady oceny skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w obwodzie silnika elektrycznego sprężarki chłodniczej w najczęściej stosowanym układzie niskiego napięcia. Zaprezentowano typowe sposoby zabezpieczania silników elektrycznych w takich obwodach oraz procedurę oceny skuteczności ochrony w zależności od zastosowanego zabezpieczenia. Rozważania poparto przykładem obliczeniowym.
-
Metody pomiaru rezystancji uziemienia
PublikacjaW referacie przestawiono stosowane w praktyce metody pomiaru rezystancji uziemienia. Omówiono klasyczne metody pomiarowe oraz metody, które nie wymagają rozłączania zacisków kontrolnych, a nawet rozmieszczania sond pomiarowych na czas pomiaru. Zaprezentowano zasady pomiaru rezystancji uziemienia złożonych systemów uziemiających w stacjach elektroenergetycznych najwyższych napięć. Przedstawiono możliwości pomiaru rezystancji uziemienia,...
-
Projektowanie i badanie instalacji uziemiających w stacjach wysokiego napięcia
PublikacjaW referacie przedstawiono zasady projektowania i oceny własności ochronnych instalacji uziemiającej w stacjach najwyższych napięć oraz w stacjach SN/nn. Przedstawiono wymagania stawiane instalacji uziemiającej przez aktualne normy i przepisy. Zaprezentowano zakres i metody badań instalacji uziemiającej w stacjach elektroenergetycznych.
-
Projektowanie i badanie instalacji uziemiających w liniach wysokiego napięcia
PublikacjaW referacie przedstawiono zasady projektowania i badania instalacji uziemiających w elektroenergetycznych liniach napowietrznych i kablowych wysokiego napięcia. Przedstawiono wymagania norm i przepisów odnośnie do wykonywania i oceny instalacji uziemiających linii. Zaprezentowano zasady wykonywania i oceny tych instalacji z punktu widzenia ochrony przeciwporażeniowej, odgromowej i przeciwprzepięciowej. Omówiono wpływ sposobu uziemienia...
-
Wpływ odkształcenia prądu różnicowego na czułość zabezpieczeń różnicowoprądowych
PublikacjaReferat przedstawia problematykę działania zabezpieczeń różnicowoprądowych w obwodach niskiego napięcia, w których prądy różnicowe mogą mieć przebieg odkształcony. Tak bywa w obwodach z przemiennikami częstotliwości bądź innymi odbiorami nieliniowymi, a nawet w obwodach sąsiadujących z nimi, jeśli w wyniku odkształconych spadków napięcia, napięcie zasilające je również jest odkształcone. Problem prawidłowego działania zabezpieczeń...
-
Czułość wyłączników różnicowoprądowych przy prądzie różnicowym przemiennym o częstotliwości innej niż 50 Hz i przy prądzie różnicowym stałym
PublikacjaW artykule przedstawiono problematykę działania wyłączników różnicowoprądowych w obwodach o prądach różnicowych jednokierunkowych oraz w obwodach o prądach różnicowych przemiennych o częstotliwości innej niż 50 Hz. Jak wynika z badań, malejące tętnienie prądu jednokierunkowego oraz częstotliwość mniejsza lub większa niż 50 Hz z reguły powodują obniżenie czułości wyłączników, a niekiedy sprawiają, że wyłączniki w ogóle nie reagują...
-
Analiza obwodu wyzwalacza spolaryzowanego wyłączników różnicowoprądowych przy podwyższonej częstotliwości prądu różnicowego
PublikacjaReferat przedstawia analizę układu wyzwalającego wyłączników różnicowoprądowych o działaniu bezpośrednim przy podwyższonej częstotliwości prądu różnicowego. Analizie poddano obwód wtórny przekładnika różnicowego, w którym znajduje się wyzwalacz spolaryzowany. Z analizy wynika, że podwyższenie częstotliwości powoduje zmniejszenie czułości zabezpieczenia, a w niektórych przypadkach zabezpieczenie w ogóle nie reaguje na prąd różnicowy....
-
Badanie wpływu wyższych harmonicznych na czułość wyłączników różnicowoprądowych typu AC i A
PublikacjaW ostatnich latach coraz szerzej stosuje się pośrednie przemienniki częstotliwości i inne przekształtniki. Prądy przy zwarciach doziemnych w takich obwodach mogą być silnie odkształcone. Wyższe harmoniczne w prądzie różnicowym znacząco wpływają na działanie wyłączników różnicowoprądowych. W referacie przedstawiono wyniki badań wpływu wyższych harmonicznych prądu różnicowego na rzeczywisty prąd zadziałania wyłączników różnicowoprądowych....
-
Badanie wpływu składowej stałej i kąta opóźnienia zapłonu prądu różnicowego na czułość wyłączników różnicowoprądowych typu AC i A
PublikacjaW referacie przedstawiono wyniki badań działania wyłączników różnicowoprądowych typu AC i A przy różnych prądach różnicowych jednokierunkowych i przy prądach dwukierunkowych o różnym kącie opóźnienia zapłonu. Jak wynika z badań czułość wyłączników różnicowoprądowych istotnie zależy od kształtu przebiegu prądu różnicowego. Przy prądach różnicowych jednokierunkowych prąd zadziałania wzrasta tym bardziej, im bardziej prąd różnicowy...
-
Wpływ odkształcenia prądu różnicowego na czułość zabezpieczeń różnicowoprądowych
PublikacjaArtykuł przedstawia problematykę działania zabezpieczeń różnicowoprądowych w obwodach niskiego napięcia, w których prądy różnicowe mogą mieć przebieg odkształcony. Tak bywa w obwodach z przemiennikami częstotliwości bądź innymi odbiorami nieliniowymi, a nawet w obwodach sąsiadujących z nimi, jeśli w wyniku odkształconych spadków napięcia, napięcie zasilające je również jest odkształcone. Problem prawidłowego działania zabezpieczeń...
-
Wspomagana komputerowo lokalizacja strefy potencjału zerowego w eksploatacyjnych badaniach uziemień
PublikacjaPodczas pomiaru rezystancji uziemienia bardzo istotną rolę odgrywa właściwe umieszczenie sondy napięciowej w układzie pomiarowym. Sonda napięciowa powinna się znajdować w strefie potencjału zerowego, tzw. ziemi odniesienia, co umożliwia zmierzenie napięcia uziomowego. W praktyce nieraz trudno jest zlokalizować strefę potencjału zerowego - szczególnie wtedy, kiedy do dyspozycji jest ograniczony obszar do rozmieszczenia uziomów pomocniczych...
-
Ochrana před úrazem elektrickým proudem při použití proudových chráničů v obvodech s měniči frekvence
PublikacjaObwody zawierające przemienniki częstotliwości charakteryzują się tym, że kształt prądu ziemnozwarciowego zależy od miejsca zwarcia. Prądy ziemnozwarciowe mogą mieć różną częstotliwość oraz być mocno odkształcone, a także, w zależności od zastosowanego układu prostownikowego, mogą być jednokierunkowe o małym lub dużym tętnieniu. Kształt i częstotliwość prądu znacząco wpływa na poprawne działanie wyłączników różnicowoprądowych....
-
Protection Against Electric Shock Using Residual Current Devices in Circuits with Electronic Equipment
PublikacjaW artykule przedstawiono problematykę stosowania wyłączników różnicowoprądowych w obwodach z urządzeniami elektronicznymi, które powodują, że prąd różnicowy ma zmienną częstotliwość lub jest odkształcony. Wyniki badań wskazują, że częstotliwość obiegająca od znamionowej oraz zawartość wyższych harmonicznych w prądzie różnicowym niekorzystnie wpływa na skuteczność ochrony przeciwporażeniowej przy zastosowaniu wyłączników różnicowoprądowych....
-
Badanie wpływu częstotliwości prądu różnicowego na działanie wyłączników różnicowoprądowych
PublikacjaW artykule przedstawiono problematykę stosowania zabezpieczeń różnicowoprądowych w obwodach, w których częstotliwość prądu różnicowego może być różna od 50 Hz. Zaprezentowano wyniki badań działania powszechnie stosowanych wyłączników różnicowoprądowych przy prądzie różnicowym o częstotliwości od 1 Hz do 1000 Hz. Na tej podstawie można stwierdzić, że rzeczywisty prąd zadziałania zabezpieczeń różnicowoprądowych może się znacząco...
-
Badanie wpływu składowej stałej i kąta opóźnienia zapłonu prądu różnicowego na czułość wyłączników różnicowoprądowych typu AC i A
PublikacjaW artykule przedstawiono wyniki badań działania wyłączników różnicowoprądowych typu AC i A przy różnych prądach różnicowych jednokierunkowych i przy prądach dwukierunkowych o różnym kącie opóźnienia zapłonu. Jak wynika z badań, czułość wyłączników różnicowoprądowych istotnie zależy od kształtu przebiegu prądu różnicowego. Przy prądach różnicowych jednokierunkowych prąd zadziałania wzrasta tym bardziej, im bardziej prąd różnicowy...
-
Projektowanie inteligentnych instalacji elektrycznych z wykorzystaniem programu ETS
PublikacjaJednym z systemów inteligentnych dedykowanych do budynków mieszkalnych oraz użyteczności publicznej jest system Europejskiej Magistrali Instalacyjnej KNX/EIB. Jest to system zdecentralizowany pozwalający, poprzez zmianę oprogramowania, na zmianę funkcji i parametrów urządzeń istniejących w danym budynku, bez konieczności przebudowy instalacji. Projektowanie instalacji i programowanie urządzeń odbywa się za pomocą specjalistycznego...
-
Badanie wpływu wyższych harmonicznych na czułość wyłączników różnicowoprądowych typu AC i A
PublikacjaW ostatnich latach coraz szerzej stosuje się pośrednie przemienniki częstotliwości i inne przekształtniki. Prądy przy zwarciach doziemnych w takich obwodach mogą być silnie odkształcone. Wyższe harmoniczne w prądzie różnicowym znacząco wpływają na działanie wyłączników różnicowoprądowych. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu wyższych harmonicznych prądu różnicowego na rzeczywisty prąd zadziałania wyłączników różnicowoprądowych....
-
Badanie wpływu kąta opóźnienia zapłonu prądu różnicowego dwukierunkowego na czułość wyłączników różnicowoprądowych typu AC i A
PublikacjaW artykule przedstawiono wyniki badań działania wyłączników różnicowoprądowych o wyzwalaniu typu AC i A przy prądach różnicowych dwukierunkowych o różnym kącie opóźnienia zapłonu. Jak wynika z badań czułość wyłączników różnicowoprądowych zależy od kąta opóźnienia zapłonu prądu różnicowego. Przy prądach dwukierunkowych w układach sterowanych fazowo rzeczywisty prąd zadziałania wyłączników różnicowoprądowych może być wyraźnie mniejszy...
-
Laboratorium inteligentnego budynku w dydaktyce Wydziału Elektrotechniki i Automatyki
PublikacjaObserwowany w ostatnich latach dynamiczny rozwój systemów automatyki budynku i związanych z nimi tzw. "inteligentnych instalacji" pociąga za sobą konieczność wprowadzenia tej tematyki do programu studiów. W związku z tym na Wydziale Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej zostało opracowane i zbudowane nowoczesne laboratorium dydaktyczne służące do nauczania projektowania i uruchamiania systemów automatyki budynkowej...
-
Czułość wyłączników różnicowoprądowych o wyzwalaniu typu AC i A przy znamionowej i podwyższonej częstotliwości prądu różnicowego.
PublikacjaArtykuł przedstawia analizę działania powszechnie stosowanych wyłączników różnicowoprądowych o wyzwalaniu niezależnym od napięcia sieci przy znamionowej i podwyższonej częstotliwości prądu różnicowego. Zaprezentowano konstrukcje obecnie stosowanych wyłączników i charakterystyki ich działania w warunkach określonych przez odpowiednie normy przedmiotowe oraz w warunkach odbiegających od znormalizowanych, a które mogą pojawić się...
-
Oświetlenie elektryczne w komorach chłodniczych
PublikacjaW artykule przedstawiono zasady oświetlania wnętrz światłem elektrycznym. Omówiono podstawowe pojęcia techniki świetlnej oraz podano wymagania norm i przepisów w zakresie oświetlenia podstawowego i oświetlenia awaryjnego w pomieszczeniach komór chłodniczych. Przedstawiono czynniki i warunki wpływające na wykonanie prawidłowego oświetlenia elektrycznego w tego rodzaju wnętrzach.
-
Bezpieczeństwo elektryczne w miejscach gromadzących publiczność
PublikacjaW artykule przestawiono zasady zasilania urządzeń elektrycznych w miejscach, w których może gromadzić się znaczna liczba ludzi. Podano pojęcia i definicje określeń związanych z imprezami gromadzącymi publiczność oraz wymagania dotyczące wykonania instalacji elektrycznych: układów zasilania, zabezpieczeń i przewodów. Zaprezentowano wytyczne ochrony przeciwpożarowej i przeciwporażeniowej, a także wymagania dotyczące oświetlenia podstawowego...
-
Wspomagana komputerowo lokalizacja strefy potencjału zerowego w eksploatacyjnych badaniach uziemień
PublikacjaDla dokładności pomiaru rezystancji uziemienia bardzo istotną rolę odgrywa właściwe umieszczenie sondy napięciowej w układzie pomiarowym. Sonda ta powinna się znajdować w tzw. strefie potencjału zerowego, co umożliwia zmierzenie napięcia uziomowego. W praktyce nieraz trudno jest zlokalizować strefę potencjału zerowego, szczególnie wtedy, kiedy do dyspozycji jest ograniczony obszar do rozmieszczenia uziomów pomocniczych na terenie...
-
Bezpieczeństwo elektryczne na placu budowy. Cz. 2.
PublikacjaW drugiej części artykułu zwrócono uwagę na środki ochrony przeciwporażeniowej stosowane na placu budowy. Przedstawiono wymagania aktualnych norm w zakresie doboru i stosowania środków ochrony przed dotykiem bezpośrednim i przy dotyku pośrednim. Omówiono zasady ochrony przeciwporażeniowej w warunkach ekstremalnego zagrożenia porażeniem oraz podano zakres kontroli stanu instalacji i urządzeń elektrycznych.
-
Solar Photovoltaic Energy Optimization and Challenges
PublikacjaThe study paper focuses on solar energy optimization approaches, as well as the obstacles and concerns that come with them. This study discusses the most current advancements in solar power generation devices in order to provide a reference for decision-makers in the field of solar plant construction throughout the world. These technologies are divided into three groups: photovoltaic, thermal, and hybrid (thermal/photovoltaic)....
-
Ograniczanie niekorzystnego wpływu wyższych harmonicznych prądu różnicowego na wyzwalanie wyłączników różnicowoprądowych
PublikacjaW referacie przedstawiono koncepcję i własności wyłącznika różnicowoprądowego o działaniu niezależnym od napięcia sieci, który prawidłowo wyzwala nawet przy prądzie różnicowym o dużej zawartości harmonicznych wysokich rzędów. Ma to istotne znaczenie dla skuteczności ochrony przeciwporażeniowej i przeciwpożarowej w obwodach o odkształconym prądzie różnicowym, zwłaszcza w obwodach silników indukcyjnych o regulowanej prędkości obrotowej...
wyświetlono 7169 razy