Dynamický model vysokonapěťového vakuového vypínače a asynchronního motoru pro simulaci spínacích přechodových dějů pomocí Clarkeové transformace

Simple item page
but.committeeprof. RNDr. Vladimír Aubrecht, CSc. (předseda) doc. Ing. Ondřej Vítek, Ph.D. (člen) doc. Ing. Jan Bárta, Ph.D. (člen) prof. Ing. Petr Toman, Ph.D. (člen) Ing. Zdeněk Wolf (člen) Ing. Petr Bernat, Ph.D. – oponent (člen) doc. Ing. Želmíra Ferková, CSc. – oponent (člen)cs
but.defenceObhajoba proběhla prezenční formou. V rámci obhajoby doktorand seznámil komisi s motivací pro vznik práce a zejména pak s výsledky své disertační práce, včetně vlastních přínosů. Po skončení prezentace doktoranda jeho školitel seznámil přítomné se svým hodnocením celého průběhu studia. Následovala diskuse k dotazům a připomínkám oponentů. Poté ve veřejné diskusi vystoupili s dotazy/připomínkami k disertační práci prof. Aubrecht, doc. Bárta, prof. Toman. Písemný záznam dotazů je přílohou protokolu. Všechny dotazy oponentů i v rámci veřejné diskuse byly doktorandem správně vypořádány. V neveřejné diskusi a po tajném hlasování komise konstatovala, že doktorand splnil podmínky par. 47 odst. 4 Zákona o vysokých školách č. 111/98 a lze mu tedy udělit titul doktor - Ph.D.cs
but.jazykčeština (Czech)
but.programSilnoproudá elektrotechnika a elektroenergetikacs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorCipín, Radoslavcs
dc.contributor.authorPígl, Jancs
dc.contributor.refereeBernat,, Petrcs
dc.contributor.refereeFerková, Želmíracs
dc.date.created2023cs
dc.description.abstractOdvození dynamického modelu vysokonapěťového vakuového vypínače a asynchronního motoru v prostorových vektorech v souřadnicovém systému 0 nám umožňuje modelovat spínací přechodné děje v různých dynamických stavech motoru. V případě Clarkeové transformace může být vybrána odpovídající metoda numerické integrace a to včetně integračních metod s proměnným časovým krokem za účelem odstranění numerické nestability vzhledem k tuhosti daného systému. Vznik nesymetrie v soustavě například v důsledku spínání způsobí, že se rozvodný systém stane nerovnovážným a transformované rovnice složek , , 0 nebudou vzájemně nezávislé. Proto je nutné odvodit vazební matici mezi napětími a proudy vypínače v souřadnicovém systému 0. Chování dynamického modelu při přechodu mezi rovnovážnými a nerovnovážnými stavy systému bylo experimentálně ověřeno na laboratorním modelu. Předmětem našeho zájmu jsou spínací přepětí, která se vyskytují při vypínání malých induktivních proudů vakuovým vypínačem. Při odvozování modelu vakuového vypínače byly zohledněny všechny jeho vlasnosti se kterými se při tomto ději setkáváme tj. odseknutý proud, virtuální odseknutý proud, dielektrická bariéra ve vypínači a její míra zotavení a schopnost vypínače zhasnout vysokofrekvenční proud. Dynamický model je dále rozšířen o ochrany proti přepětí a frekvenčně závislý model vedení. Simulační výsledky jsou porovnány se změřenými výsledky na vysokonapěťovém motoru a rovněž se simulačními výsledky matematického modelu zkušebního obvodu v souladu s IEC 62271-110 řešeného metodou uzlových napětí (metoda EMTP). Modely jsou implementovány v programovém prostředí MATLAB/Simulink.cs
dc.description.abstractDerivation of the dynamic model of medium voltage vacuum circuit breaker and induction motor in space vectors in coordinates 0 allow us to model switching transients in various dynamic states of the motor. In the case of the Clarke transformation, the corresponding numerical integration technique can be selected including variable time-step integration techniques to avoid numerical instabilities due to the stiffness of the system. Assymetrical operations such as switching cause that power system becomes unbalanced and the transformed equations , and 0 are not uncoupled. Therefore it is necessary to derive a coupling matrix between circuit breaker voltages and currents in the coordinate system 0. The behavior of the dynamic model was experimentally verified on a laboratory model during the transition between balanced and unbalanced states of the system. The subject of our interest are switching overvoltages that arise when turning off small inductive currents by a vacuum circuit breaker. When deriving the model of a vacuum circuit breaker, all its properties encountered during this action were taken into account, i.e. current chop, virtual current chop, dielectric barrier in the circuit breaker and its recovery rate and the ability of the vacuum circuit breaker to extinguish high frequency currents. Dynamic model is further extended by overvoltage protections and frequency-dependent line model. Simulation results are compared with the measured results on a medium voltage motor and as well as with the simulation results of the mathematical model of the test circuit according to IEC 62271-110 resolved using nodal method (EMTP algorithm). Models are implemented in the MATLAB/Simulink programming environment.en
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationPÍGL, J. Dynamický model vysokonapěťového vakuového vypínače a asynchronního motoru pro simulaci spínacích přechodových dějů pomocí Clarkeové transformace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2023.cs
dc.identifier.other152613cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/212485
dc.language.isocscs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologiícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectSpínací přepětícs
dc.subjectVakuový vypínačcs
dc.subjectAsynchronní motorcs
dc.subjectClarkeové transformacecs
dc.subjectProstorové vektorycs
dc.subjectEMTPcs
dc.subjectODE23scs
dc.subjectNumerická inversní laplaceova transformacecs
dc.subjectSvodič přepětícs
dc.subjectRC člencs
dc.subjectModel frekvenčně závislého vedenícs
dc.subjectSwitching Transients; Vacuum Circuit Breaker; Induction Motor; Clarke transformation; Space vectors; EMTP; ODE23s; Numerical Inverse Laplace Transform; Surge Arresteren
dc.subjectRC Snubberen
dc.subjectFrequency dependent line modelen
dc.titleDynamický model vysokonapěťového vakuového vypínače a asynchronního motoru pro simulaci spínacích přechodových dějů pomocí Clarkeové transformacecs
dc.title.alternativeDynamic Model of Medium Voltage Vacuum Circuit Breaker and Induction Motor for Switching Transients Simulation using Clarke Transformationen
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2023-06-08cs
dcterms.modified2024-05-17-12:52:42cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta elektrotechniky a komunikačních technologiícs
sync.item.dbid152613en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 12:11:01en
sync.item.modts2025.01.15 15:08:27en
thesis.disciplinebez specializacecs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. Ústav výkonové elektrotechniky a elektronikycs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 5
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
4.66 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
1.36 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
thesis-1.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-posudek oponenta dr. Bernat_disertace Ing. Pigl.pdf
Size:
205.34 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-posudek oponenta dr. Bernat_disertace Ing. Pigl.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-posudek oponenta doc. Ferkova_disertace Ing. Pigl.pdf
Size:
2.34 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-posudek oponenta doc. Ferkova_disertace Ing. Pigl.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
review_152613.html
Size:
2.63 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
file review_152613.html
Download
Collections
2023