A calculation model for determination of impedance of power high voltage single-core cables with polymer insulation
Introduction. The wave parameters of power cables with polymer insulation differ significantly from the parameters of overhead lines and power transformers. As a result, there are more and more objects in electrical networks for which the occurrence of complex multi frequency transients, accompanied...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine”
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://eie.khpi.edu.ua/article/view/234481 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Electrical Engineering & Electromechanics |
Репозитарії
Electrical Engineering & Electromechanics| id |
eiekhpieduua-article-234481 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
eiekhpieduua-article-2344812021-06-23T19:06:45Z A calculation model for determination of impedance of power high voltage single-core cables with polymer insulation Розрахункова модель визначення комплексного опору силових високовольтних одножильних кабелів з полімерною ізоляцією Bezprozvannych, G. V. Kostiukov, I. A. power cables complex resistance magnetically coupled circuits system of linear algebraic equations conductor screen coefficient of irregularity of current distribution силові кабелі комплексний опір магнітозв’язані контури система лінійних алгебраїчних рівнянь струмопровід екран коефіцієнт нерівності розподілу струму Introduction. The wave parameters of power cables with polymer insulation differ significantly from the parameters of overhead lines and power transformers. As a result, there are more and more objects in electrical networks for which the occurrence of complex multi frequency transients, accompanied by dangerous overvoltages, should be expected. Purpose. To develop a computational model of the complex impedance of high-voltage single-core power cables of coaxial design required to determine the frequency dependencies of the active resistance and inductance of the conductive core and metal shield, taking into account the surface effect and proximity effect. Methodology. The method is based on solving a system of linear algebraic Kirchhoff equations (SLAE) for magnetically coupled contours. SLAE can be used to calculate conductors taking into account the skin effect and proximity effect. Practical value. The developed model is the basis for determining the characteristic impedance of high-voltage single-core power cables in a wide range of frequencies required to establish adequate criteria for evaluating the parameters of high-frequency effects critical for cross linked polyethylene insulation. Запропонована чисельна розрахункова модель визначення активного опору та індуктивності струмопровідної жили й металевого екрану силових одножильних кабелів коаксіальної конструкції з урахуванням поверхневого ефекту та ефекту близькості в широкому діапазоні частоти. Виконано в залежності від частоти порівняння коефіцієнтів нерівномірності розподілу струму по перетину струмопровідної жили кабелю. Показано, що збільшення товщини мідного екрану призводить до збільшення коефіцієнта нерівномірності розподілу струму по перерізу екрану та активного опору кабелю для частоти 100 кГц при незмінному перерізі струмопровідної жили. Розроблена модель є основою для визначення характеристичного імпедансу силових високовольтних одножильних кабелів в широкому діапазоні частоти, необхідного для встановлення адекватних критеріїв оцінки параметрів високочастотних впливів, критичних для зшитої поліетиленової ізоляції. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” 2021-06-23 Article Article application/pdf application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/234481 10.20998/2074-272X.2021.3.08 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 3 (2021); 47-51 Электротехника и Электромеханика; № 3 (2021); 47-51 Електротехніка і Електромеханіка; № 3 (2021); 47-51 2309-3404 2074-272X en uk http://eie.khpi.edu.ua/article/view/234481/233447 http://eie.khpi.edu.ua/article/view/234481/233448 Copyright (c) 2021 G. V. Bezprozvannych, I. A. Kostiukov http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| institution |
Electrical Engineering & Electromechanics |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
power cables complex resistance magnetically coupled circuits system of linear algebraic equations conductor screen coefficient of irregularity of current distribution силові кабелі комплексний опір магнітозв’язані контури система лінійних алгебраїчних рівнянь струмопровід екран коефіцієнт нерівності розподілу струму |
| spellingShingle |
power cables complex resistance magnetically coupled circuits system of linear algebraic equations conductor screen coefficient of irregularity of current distribution силові кабелі комплексний опір магнітозв’язані контури система лінійних алгебраїчних рівнянь струмопровід екран коефіцієнт нерівності розподілу струму Bezprozvannych, G. V. Kostiukov, I. A. A calculation model for determination of impedance of power high voltage single-core cables with polymer insulation |
| topic_facet |
power cables complex resistance magnetically coupled circuits system of linear algebraic equations conductor screen coefficient of irregularity of current distribution силові кабелі комплексний опір магнітозв’язані контури система лінійних алгебраїчних рівнянь струмопровід екран коефіцієнт нерівності розподілу струму |
| format |
Article |
| author |
Bezprozvannych, G. V. Kostiukov, I. A. |
| author_facet |
Bezprozvannych, G. V. Kostiukov, I. A. |
| author_sort |
Bezprozvannych, G. V. |
| title |
A calculation model for determination of impedance of power high voltage single-core cables with polymer insulation |
| title_short |
A calculation model for determination of impedance of power high voltage single-core cables with polymer insulation |
| title_full |
A calculation model for determination of impedance of power high voltage single-core cables with polymer insulation |
| title_fullStr |
A calculation model for determination of impedance of power high voltage single-core cables with polymer insulation |
| title_full_unstemmed |
A calculation model for determination of impedance of power high voltage single-core cables with polymer insulation |
| title_sort |
calculation model for determination of impedance of power high voltage single-core cables with polymer insulation |
| title_alt |
Розрахункова модель визначення комплексного опору силових високовольтних одножильних кабелів з полімерною ізоляцією |
| description |
Introduction. The wave parameters of power cables with polymer insulation differ significantly from the parameters of overhead lines and power transformers. As a result, there are more and more objects in electrical networks for which the occurrence of complex multi frequency transients, accompanied by dangerous overvoltages, should be expected. Purpose. To develop a computational model of the complex impedance of high-voltage single-core power cables of coaxial design required to determine the frequency dependencies of the active resistance and inductance of the conductive core and metal shield, taking into account the surface effect and proximity effect. Methodology. The method is based on solving a system of linear algebraic Kirchhoff equations (SLAE) for magnetically coupled contours. SLAE can be used to calculate conductors taking into account the skin effect and proximity effect. Practical value. The developed model is the basis for determining the characteristic impedance of high-voltage single-core power cables in a wide range of frequencies required to establish adequate criteria for evaluating the parameters of high-frequency effects critical for cross linked polyethylene insulation. |
| publisher |
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” |
| publishDate |
2021 |
| url |
http://eie.khpi.edu.ua/article/view/234481 |
| work_keys_str_mv |
AT bezprozvannychgv acalculationmodelfordeterminationofimpedanceofpowerhighvoltagesinglecorecableswithpolymerinsulation AT kostiukovia acalculationmodelfordeterminationofimpedanceofpowerhighvoltagesinglecorecableswithpolymerinsulation AT bezprozvannychgv rozrahunkovamodelʹviznačennâkompleksnogooporusilovihvisokovolʹtnihodnožilʹnihkabelívzpolímernoûízolâcíêû AT kostiukovia rozrahunkovamodelʹviznačennâkompleksnogooporusilovihvisokovolʹtnihodnožilʹnihkabelívzpolímernoûízolâcíêû AT bezprozvannychgv calculationmodelfordeterminationofimpedanceofpowerhighvoltagesinglecorecableswithpolymerinsulation AT kostiukovia calculationmodelfordeterminationofimpedanceofpowerhighvoltagesinglecorecableswithpolymerinsulation |
| first_indexed |
2024-06-01T14:39:52Z |
| last_indexed |
2024-06-01T14:39:52Z |
| _version_ |
1800670064687448064 |