Statistical approach for insulation coordination of high voltage substation exposed to lightning strikes
Introduction. Insulation coordination requires accurate prediction of overvoltages at various points within a substation. Computer simulations of electromagnetic transients in real structures of substations become more precise due to the improvements of used models. Goal. This paper discusses in a f...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine”
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://eie.khpi.edu.ua/article/view/300906 |
| 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-300906 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
eiekhpieduua-article-3009062024-06-21T04:45:20Z Statistical approach for insulation coordination of high voltage substation exposed to lightning strikes Statistical approach for insulation coordination of high voltage substation exposed to lightning strikes Bedoui, S. Bayadi, A. координація ізоляції підстанція обмежувач перенапруги грозові перенапруги базовий рівень ізоляції середній час напрацювання на відмову метод Монте-Карло insulation coordination substation arrester lightning overvoltages basic insulation level mean time between failures Monte Carlo method Introduction. Insulation coordination requires accurate prediction of overvoltages at various points within a substation. Computer simulations of electromagnetic transients in real structures of substations become more precise due to the improvements of used models. Goal. This paper discusses in a first step the use of the modified ZnO arrester dynamic model alongside other substation equipment models, considering electrical phenomena like the corona model for reproducing the stresses that lightning can cause in an air-insulated substation and (method) then conducting a statistical approach based on the Monte Carlo method. The implemented MATLAB/ATP procedure estimates not only the substation Mean Time between Failures (MTBF), but also is used to select surge arresters or substation basic insulation levels (BILs). In this procedure ATP transients program is used to calculate lightning overvoltages and multicore environment for the calculations. Results. The obtained MTBF curves offer guidance for selecting appropriate insulation levels based on specific system requirements and conditions. The obtained results comply well with existing international insulation standards. This valuable approach significantly contributes to the field of lightning protection. References 31, tables 3, figures 10. Вступ. Координація ізоляції вимагає точного прогнозування перенапруг у різних точках підстанції. Комп’ютерне моделювання електромагнітних перехідних процесів у реальних конструкціях підстанцій стає більш точним за рахунок удосконалення моделей, що використовуються. Мета. У цій статті на першому етапі обговорюється використання модифікованої динамічної моделі обмежувача перенапруги ZnO поряд з іншими моделями обладнання підстанції, розглядаються електричні явища, такі як модель коронного розряду, для відтворення напруг, які блискавка може викликати на підстанції з повітряною ізоляцією, та (метод) подальшого використання статистичного підходу, що базується на методі Монте-Карло. Впроваджена процедура MATLAB/ATP оцінює не лише середній час напрацювання на відмову підстанції (MTBF), але й використовується для вибору обмежувачів перенапруги або основних рівнів ізоляції підстанції. У цій процедурі використовується програма перехідних процесів ATP для розрахунку грозових перенапруг та багатоядерне середовище для розрахунків. Результати. Отримані MTBF криві дають рекомендації щодо вибору відповідних рівнів ізоляції на основі вимог та умов конкретної системи. Отримані результати добре відповідають міжнародним стандартам ізоляції. Цей цінний підхід робить значний внесок у сферу блискавкозахисту. Бібл. 31, табл. 3, рис. 10. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” 2024-06-21 Article Article application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/300906 10.20998/2074-272X.2024.4.07 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 4 (2024); 55-60 Электротехника и Электромеханика; № 4 (2024); 55-60 Електротехніка і Електромеханіка; № 4 (2024); 55-60 2309-3404 2074-272X en http://eie.khpi.edu.ua/article/view/300906/298028 Copyright (c) 2024 S. Bedoui, A. Bayadi http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| institution |
Electrical Engineering & Electromechanics |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
координація ізоляції підстанція обмежувач перенапруги грозові перенапруги базовий рівень ізоляції середній час напрацювання на відмову метод Монте-Карло insulation coordination substation arrester lightning overvoltages basic insulation level mean time between failures Monte Carlo method |
| spellingShingle |
координація ізоляції підстанція обмежувач перенапруги грозові перенапруги базовий рівень ізоляції середній час напрацювання на відмову метод Монте-Карло insulation coordination substation arrester lightning overvoltages basic insulation level mean time between failures Monte Carlo method Bedoui, S. Bayadi, A. Statistical approach for insulation coordination of high voltage substation exposed to lightning strikes |
| topic_facet |
координація ізоляції підстанція обмежувач перенапруги грозові перенапруги базовий рівень ізоляції середній час напрацювання на відмову метод Монте-Карло insulation coordination substation arrester lightning overvoltages basic insulation level mean time between failures Monte Carlo method |
| format |
Article |
| author |
Bedoui, S. Bayadi, A. |
| author_facet |
Bedoui, S. Bayadi, A. |
| author_sort |
Bedoui, S. |
| title |
Statistical approach for insulation coordination of high voltage substation exposed to lightning strikes |
| title_short |
Statistical approach for insulation coordination of high voltage substation exposed to lightning strikes |
| title_full |
Statistical approach for insulation coordination of high voltage substation exposed to lightning strikes |
| title_fullStr |
Statistical approach for insulation coordination of high voltage substation exposed to lightning strikes |
| title_full_unstemmed |
Statistical approach for insulation coordination of high voltage substation exposed to lightning strikes |
| title_sort |
statistical approach for insulation coordination of high voltage substation exposed to lightning strikes |
| title_alt |
Statistical approach for insulation coordination of high voltage substation exposed to lightning strikes |
| description |
Introduction. Insulation coordination requires accurate prediction of overvoltages at various points within a substation. Computer simulations of electromagnetic transients in real structures of substations become more precise due to the improvements of used models. Goal. This paper discusses in a first step the use of the modified ZnO arrester dynamic model alongside other substation equipment models, considering electrical phenomena like the corona model for reproducing the stresses that lightning can cause in an air-insulated substation and (method) then conducting a statistical approach based on the Monte Carlo method. The implemented MATLAB/ATP procedure estimates not only the substation Mean Time between Failures (MTBF), but also is used to select surge arresters or substation basic insulation levels (BILs). In this procedure ATP transients program is used to calculate lightning overvoltages and multicore environment for the calculations. Results. The obtained MTBF curves offer guidance for selecting appropriate insulation levels based on specific system requirements and conditions. The obtained results comply well with existing international insulation standards. This valuable approach significantly contributes to the field of lightning protection. References 31, tables 3, figures 10. |
| 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 |
2024 |
| url |
http://eie.khpi.edu.ua/article/view/300906 |
| work_keys_str_mv |
AT bedouis statisticalapproachforinsulationcoordinationofhighvoltagesubstationexposedtolightningstrikes AT bayadia statisticalapproachforinsulationcoordinationofhighvoltagesubstationexposedtolightningstrikes |
| first_indexed |
2024-06-22T04:03:46Z |
| last_indexed |
2024-06-22T04:03:46Z |
| _version_ |
1807877785444679680 |