Electromagnetic transients in underground transmission systems through the numerical Laplace transform

Uribe, Felipe; Naredo, J.L.; Moreno, P.; Guardado, J.L.

doi:10.1016/s0142-0615(01)00031-x

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“…In the early 1980s, Wedepohl introduced into the technique further refinements that have enabled very high accuracy [18]. More recent work on the NLT can be found in [10,11,15,20,22,23,[32][33][34].…”

Section: Brief History Of Nlt Developmentmentioning

confidence: 99%

Frequency Domain Aspects of Electromagnetic Transient Analysis of Power Systems

Martínez-Velasco¹

2014

Transient Analysis of Power Systems

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Section: Brief History Of Nlt Developmentmentioning

confidence: 99%

Frequency Domain Aspects of Electromagnetic Transient Analysis of Power Systems

Martínez-Velasco¹

2014

Transient Analysis of Power Systems

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“…where α is the dummy variable, w represents the angular frequency (in rad/s), m corresponds to the magnetic permeability (H/m) of the soil, and the complex depth or Skin Effect Layer Thickness (considering displacement currents) is given by many authors (Pollaczek, 1926;Wedepohl and Wilcox, 1973;Kaplan, 1981;Ametani et al, 2009;Carson, 1926;Uribe et al, 2004;2000;Dommel, 1986): Figure 1. Geometry of the underground system and the image of one of the conductors in the air where σ is the ground resistivity (Ω·m) and ε is the relative permittivity (ε 0 for the vacuum (F/m) and ε r of the soil).…”

Section: Basic Relationsmentioning

confidence: 99%

“…The open circuit voltage and the short circuit current responses are both calculated through the inverse Numerical Laplace Transform (cable data are available in Appendix B) (Uribe et al, 2000). A unit step voltage is injected to the core of cable 1 at the sending end of the underground cable system.…”

Section: Transientmentioning

confidence: 99%

Numerical Infinite Series Solution of the Ground-Return Pollaczek Integral

Uribe-Campos

2015

Ingeniería, Investigación y Tecnología

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In this paper, the Wedepohl-Wilcox series, proposed for calculating groundreturn impedances of buried cables and electromagnetic transients, are analyzed in detail. The origin of this series goes back to the original integral derived by Pollaczek. To enhance the analysis developed here, a numerical comparison between the series, the direct numerical integration of Pollaczek integral, and a proposed hybrid numerical algorithm is presented in this paper. The latter consists on: a) the use of a vector-type efficient algorithm for the converging series for low frequencies, and b) trapezoidal numerical integration for the high frequency range. In addition, and based on the analysis, a criterion for switching between series and direct numerical integration is proposed here. ResumenEn este artículo se analiza con detalle la serie de Wedepohl-Wilcox, propuesta para calcular impedancias de retorno por tierra de cables subterráneos, así como transitorios electromagnéticos. El origen de esta serie se remonta a la derivación original de la integral de Pollaczek. Para mejorar el análisis desarrollado aquí se presenta una comparación numérica entre la serie, la integración directa de la integral de Pollaczek y se presenta un algoritmo híbrido numérico. Este último consiste en: a) el uso eficiente de un algoritmo vectorizado para series convergentes en el rango de baja frecuencia y b) la integración numérica trapezoidal para el rango de alta frecuencia. Adicionalmente, basándose en este análisis, se propone un criterio para switchear entre la solución de la serie y la integración numérica directa.

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“…Se consideran tres líneas monofásicas subterráneas con longitudes de 10 km, 40 km y 80 km a una profundidad de 0,79 m con una resistividad del suelo de 20 Ω-m. En todos los casos las líneas son excitadas con una función escalón de 1 pu. Los datos de la sección transversal del cable son dados en Uribe, Naredo, Moreno y Guardado [21].…”

Section: Comportamiento Transitorio De Un Cable De Alta Tensiónunclassified

Análisis de formulaciones aproximadas de impedancia interna para el estudio de transitorios de alta frecuencia en cables subterráneos de alta tensión

et al. 2014

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En este artículo se presenta un análisis de las formulaciones aproximadas de impedancia interna para el estudio de transitorios de alta frecuencia en cables subterráneos de alta tensión. El análisis se desarrolla en el dominio de la frecuencia y la conversión al dominio del tiempo se realiza utilizando la transformada rápida de Fourier. El cable se modela como una línea de transmisión multiconductora, utilizando análisis modal y la teoría de redes de dos puertos. Las formulaciones aproximadas de impedancia interna que se analizan son las propuestas por Gary y Wedepohl-Wilcox, las cuales son utilizadas en el modelado de líneas de transmisión aérea y subterránea, respectivamente. Para efectuar el análisis se realiza una comparación de las formulaciones aproximadas con el modelo exacto de impedancia interna y se determina el error relativo de cada formulación para los valores reales como para los valores imaginarios. Los resultados muestran que la formulación aproximada propuesta por Gary para el modelado de líneas de transmisión aéreas se puede utilizar en cables subterráneos para analizar fenómenos transitorios electromagnéticos de alta frecuencia con resultados aceptables. Para realizar el estudio comparativo de las formulas aproximadas de impedancia interna se propone una serie de casos de estudios en los cuales se determina la magnitud del voltaje transitorio, el tiempo de viaje y la atenuación de la onda en líneas monofásicas subterráneas utilizando diferentes longitudes.

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Electromagnetic transients in underground transmission systems through the numerical Laplace transform

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Frequency Domain Aspects of Electromagnetic Transient Analysis of Power Systems

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