Analiza narażeń przepięciowych transformatorów energetycznych

mgr inż. Piotr Pająk

Promotor: dr hab. inż. Jakub Furgał, prof. AGH
Dyscyplina: Elektrotechnika


Szczegółowa analiza narażeń eksploatacyjnych urządzeń elektroenergetycznych, wśród których szczególne miejsce zajmują transformatory, jest niezbędna dla zapewnienia niezawodności pracy układów elektroenergetycznych. Spośród narażeń eksploatacyjnych przepięcia mają decydujący wpływ na optymalizację wytrzymałości elektrycznej układów izolacyjnych transformatorów.
Praca jest poświęcona narażeniom transformatorów od przepięć powstających w warunkach eksploatacji i podczas prób napięciowych. Obejmuje badania eksperymentalne oraz symulacje komputerowe. Celem rozprawy jest potwierdzenie tezy, że:

• ocena skutków narażeń przepięciowych transformatorów energetycznych w eksploatacji wymaga szczegółowej analizy reakcji transformatorów na przepięcia w układach elektroenergetycznych, prowadzonej na podstawie badań i obliczeń, z uwzględnieniem warunków pracy transformatorów,
• wymagane jest rozszerzenie badań oddziaływania narażeń przepięciowych na układy izolacyjne transformatorów w celu rozpoznania możliwości zwiększenia skuteczności ochrony w warunkach eksploatacji.

Efektami pracy są:

• wykonanie badań przepięć narażających układy izolacyjne zewnętrzne i wewnętrzne transformatorów w warunkach eksploatacji oraz w warunkach prób napięciowych,
• opracowanie modelu fragmentu układu elektroenergetycznego z transformatorem w programie Electromagnetics Transiens Program_Alternative Transiens Program (EMTP-ATP) z wykorzystaniem środowiska programowania MODELS oraz wykonanie symulacji przepięć piorunowych i łączeniowych narażających układy izolacyjne zewnętrzne i wewnętrzne uzwojeń transformatorów,
• analiza narażeń przepięciowych układów izolacyjnych zewnętrznych, w warunkach eksploatacji transformatorów, podczas oddziaływania udarów napięciowych o zróżnicowanych przebiegach powstających w układach elektroenergetycznych podczas wyładowań piorunowych i czynności łączeniowych wyłącznikami próżniowymi z uwzględnieniem ochrony przepięciowej transformatorów oraz narażeń układów izolacyjnych wewnętrznych uzwojeń o różnych rozwiązaniach konstrukcyjnych.

Przeprowadzone badania wykazały, że ocena narażeń przepięciowych układów izolacyjnych transformatorów energetycznych występujących w eksploatacji wymaga szczegółowej analizy wpływu warunków pracy transformatorów na propagację przepięć. Podstawę oceny mogą stanowić badania eksperymentalne i symulacje przepięć, wykonane z uwzględnieniem warunków eksploatacji i rozwiązań konstrukcyjnych uzwojeń.

Pełna wersja autoreferatu piotr_pajak_-_autoreferat.pdf

1. Florkowski M., Furgał J., Kuniewski M., Pająk P.: Narażenia przepięciowe transformatorów w układach z wyłącznikami próżniowymi, Przegląd Elektrotechniczny, R. 90, Nr 10, 2014, str. 125 – 128
2. Pająk P.: Analiza narażeń układów izolacyjnych transformatorów od przepięć łączeniowych, Informatyka Automatyka Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, Nr 4, 2013, str. 49 – 52
3. Furgał J., Kuniewski M., Pająk P.: Badania i symulacje przepięć łączeniowych przenoszonych przez uzwojenia transformatorów, Przegląd Elektrotechniczny, R. 88, Nr 11b, 2012, str. 130 – 133
4. Florkowski M., Furgał J., Pająk P.: Analysis of fast transient voltage distributions in transformer windings under different insulation conditions, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol. 19, no. 6, 2012, pp. 1991 – 1998
5. Furgał J., Kuniewski M., Pająk P.: Pomiary i symulacje prądów załączania transformatorów energetycznych, Pomiary Automatyka Kontrola, Vol. 58, nr 5, 2012, str. 431 – 434
6. Furgał J., Pająk P.: Analiza narażeń układów izolacyjnych transformatorów rozdzielczych od przepięć piorunowych, Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej, Nr 31, 2012, str. 53 – 56
7. Florkowski M., Florkowska B., Furgał J., Pająk P.: Influence of oil temperature on frequency characteristics of disk and layer transformer windings, CEIDP, Cancun, Mexico, October 16 – 19, 2011, Vol. 1, pp. 203 – 206
8. Florkowski M., Furgał J., Pająk P.: Narażenia przepięciowe transformatorów przy wyłączaniu wyłącznikami próżniowymi, Przegląd Elektrotechniczny, R. 86, Nr 11b, 2010, str. 213 – 216
9. Florkowski M., Furgał J., Pająk P.: Narażenia transformatorów od przepięć łączeniowych w układach elektroenergetycznych, Przegląd Elektrotechniczny, R. 86, Nr 5, 2010, str. 245 – 248