Comparison of surge arresters models to overvoltages studies in electrical networks

Overvoltages occurring in electrical power networks are caused by changes of power network operation conditions (e.g. faults, lightning strikes or switching operations). In order to limitation of overvoltages, Metal Oxide Surge Arresters (MOSA) are installed in electrical networks. To analyze and determine overvoltages values in electrical power systems, dedicated simulations are necessary. This paper deals with frequencydependent surge arresters models utilized for overvoltages studies by means of EMTP/ATP simulation software. Various surge arresters models have been presented in this article. In order to compare simulation results, each surge arrester model has been used to perform lightning overvoltages simulations occurring in the analyzed electrical network. Simulation results show influence of surge arrester model type on obtained simulation results and estimated overvoltages observed in electrical network.

Przepięcia występujące w sieciach elektroenergetycznych powodowane są przez zmianę warunków pracy obwodu – m. in. przez zwarcia, wyładowania atmosferyczne do linii przesyłowych, czy też operacje łączeniowe. W celu ograniczenia przepięć w sieciach elektroenergetycznych stosowane są ograniczniki przepięć z tlenków metali. Aby określić wartości przepięć podczas trwania stanów nieustalonych, konieczne jest przeprowadzanie symulacji komputerowych. Niniejszy artykuł zawiera opis zmienno-częstotliwościowych modeli ograniczników przepięć, wykorzystywanych do symulacji komputerowych. W celu porównania poszczególnych model, opracowano ich schematy zastępcze w programie EMTP/ATP, a także wykonano z ich użyciem analizę przepięć atmosferycznych w sieci elektroenergetycznej.