Login
Search manual

Details

Title Investigation of overvoltages at 10 kV motor terminals and protection against them (EMTP-RV PROGRAM): выпускная квалификационная работа магистра: направление 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» ; образовательная программа 13.04.02_21 «Электроэнергетика (международная образовательная программа) / Electrical Engineering (International Educational Program)»
Creators Тун Чжэ
Scientific adviser Колычев Александр Валерьевич
Organization Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт энергетики
Imprint Санкт-Петербург, 2025
Collection Выпускные квалификационные работы ; Общая коллекция
Subjects 10kv motor terminals ; overvoltage ; vacuum circuit breaker ; transmission cable ; tdn-16000/110 transformer ; peak overvoltage ; surge arrester ; клеммы двигателя 10 кв ; перенапряжение ; вакуумный выключатель ; кабель передачи ; трансформатор tdn-16000/110 ; пиковое перенапряжение ; ограничитель перенапряжения
Document type Master graduation qualification work
File type PDF
Language Russian
Level of education Master
Speciality code (FGOS) 13.04.02
Speciality group (FGOS) 130000 - Электро- и теплоэнергетика
DOI 10.18720/SPBPU/3/2025/vr/vr25-5248
Rights Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать)
Additionally New arrival
Record key ru\spstu\vkr\39349
Record create date 9/26/2025

Allowed Actions

–

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network

Group Anonymous
Network Internet

Extremely high overvoltage at the 10kV motor terminals critically jeopardize the  safe and stable operation of 10kV motors. The examines the hazards posed to 10KV  motor terminal insulation by three types of overvoltage: chopping overvoltage  (caused by vacuum circuit breaker current interruption), arcing overvoltage (resulting  from single-phase faults in the 10kV motor), and lightning-induced overvoltage.  Using the EMTP-RV software, a simulation model was developed to calculate the  peak  vervoltage values at the 10KV motor terminals under varying conditions,  including transmission cable lengths, busbar load levels, and lightning strike current  magnitudes. Finally, the study analyzes overvoltage protection strategies for 10kV motor erminals, with a dedicated focus on the role of surge arresters in suppressing transient overvoltage. The findings provide ctionable data for advancing research and protection measures against overvoltage risks in 10kV motor systems.

Чрезвычайно высокое перенапряжение на клеммах двигателя 10 кВ критически ставит под угрозу безопасную и стабильную работу двигателей 10 кВ. В исследовании рассматриваются опасности, которые представляют для изоляции клемм двигателя 10 кВ три типа перенапряжения: перенапряжение при прерывании тока вакуумного выключателя, дуговое перенапряжение (в результате однофазных замыканий в двигателе 10 кВ) и перенапряжение, вызванное молнией. С помощью программного обеспечения EMTP-RV была разработана имитационная модель для расчета пиковых значений перенапряжения на клеммах двигателя 10 кВ в различных условиях, включая длину кабеля передачи, уровни нагрузки на шину и величины тока удара молнии. Наконец, в исследовании анализируются стратегии защиты от перенапряжения для клемм двигателя 10 кВ с особым акцентом на роль разрядников в подавлении переходного перенапряжения. Результаты предоставляют обоснованные данные для продвижения исследований и мер защиты от рисков перенапряжения в системах двигателей 10 кВ.

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All
Read Print
Internet Authorized users SPbPU
Read Print
Internet Anonymous
  • ABSTRACT
  • 
  • 1 Introduction
    • 1.1Background and Significance
    • 1.2 State of the Art in Global
  • 2 Research Blueprint
    • 2.1 Electric Motor Type Selection
    • 2.2 Power Transmission Line Sizing
  • 3 Overvoltage Analysis for 10KV Motor Terminals
    • 3.1 Insulation Class of 10KV Motor Terminals
    • 3.2 Current Chopping Overvoltage
    • 3.3 Switching Arc Overvoltage
    • 3.4 Lightning-induced Overvoltage
    • 3.5 Chapter Synthesis
  • 4 Calculation of Current Chopping overvoltage
    • 4.1 Numerical Model construction
      • 4.1.1 Development of the Motor Model
      • 4.1.2 Development of the Power Transmission Line M
    • 4.2 Current Chopping Overvoltage during Motor Sta
      • 4.2.1 Normal Motor Starting
      • 4.2.2 Sudden Shutdown During Motor Starting
    • 4.3 Current Chopping Overvoltage During Motor Oper
      • 4.3.1 Normal Motor Operation
      • 4.3.2 Sudden Shutdown During Motor Operation
    • 4.4 Impact of Chopping Current on Peak overvoltag
    • 4.5 Impact of Cable length on Peak Overvoltage
    • 4.6 Impact of Load on Peak Overvoltage
    • 4.7 Chapter Synthesis
  • 5 Calculation of Switching Arc Overvoltage
    • 5.1 Numerical Model construction
    • 5.2 Arc Overvoltage During Motor Start
    • 5.3 Impact of Cable length on Arc Overvoltage
    • 5.4 Impact of Load on Arc Overvoltage
    • 5.5 Chapter Synthesis
  • 6 Lightning induced Overvoltage
    • 6.1 Numerical Model construction
      • 6.1.1 Development of the Power Transformer Model
      • 6.1.2 Development of the Transformer Tower Model
      • 6.1.3 Transformer Modeling with Electromagnetic Co
    • 6.2 Lightning induced Overvoltage During Motor Sta
    • 6.3 Impact of Lightning Current Magnitude on Peak
    • 6.4 Impact of Lightning Strike Phase on Peak overv
    • 6.5 Chapter Synthesis
  • 7 Motor Overvoltage Protection
    • 7.1 Installation and Selection of Surge Arresters
    • 7.2 Development of the ZnO Arrester Model
    • 7.3 Current Chopping Overvoltage Protection
    • 7.4 Switching Arc Overvoltage protection
    • 7.5 Lightning induced Overvoltage protection
      • 7.5.1 Impact of Arrester Connection Location on Pe
    • 7.6 Chapter Synthesis
  • 8 Conclusions and Future Prospects
    • 8.1 Conclusions
    • 8.2 Future Prospects
  • 9 LIST OF REFERENCES
  • 10 APPENDICES
    • 1.Calculation Results of current chopping Overvolt
    • 2.Calculation Results of current chopping Overvolt
    • 3.Calculation Results of current chopping Overvolt
    • 4.Calculation Results of current chopping Overvolt
    • 5.Calculation Results of Arc Overvoltage at 10kV m
    • 6.Calculation Results of thunder troke Overvoltage
    • 7.Weber-Ampere Magnetization Relationship of the T
    • 8. VSH Insulation Calculation in Mathcad
    • 9.П 110-5 Transmission tower

Access count: 0 
Last 30 days: 0

Detailed usage statistics