Analytic Computation of Inrush Current and Finite Element Analysis of Magnetic Field in Power Transformers

آخرین بروز رسانی مطلب در نوشته شده توسط reza چهارشنبه ، 29 ارديبهشت 1389 ، 08:26

Abstract : Energizing unloaded transformers may result in magnetizing inrush current of high amplitude. These currents have many unfavorable effects including differential protection mal-operation, deterioration of the insulation material and mechanical support structure of windings, voltage sag and other power quality issues on the HV, as well as on lower voltage terminal(s). An analytic method is presented for computation of inrush current in transformer. The simulation results obtained by this proposed method are compared with the measured values. A compact three-phase, core-type 132/20 kV, 30 MVA, power transformer is modeled, employing two-dimensional (2-D) FEM, magnetic field analysis is evaluated. Since the inrush current lasts longer, and normally occur more frequent than a short circuit in a power transformer it can be a serious threat to damage of transformer windings.

امروزه ماشينهاي الكتريكي نقش عمده‌اي در زندگي بشر دارند. مقوله الكترونيك قدرت نيز در تغذيه، بهره‌برداري و كنترل ماشينهاي الكتريكي از اهميت بسيار برخوردار است.مي‌توان گفت كه دانش علمي وفني اين دو موضوع مكمل يكديگر هستند.

در اين تحقيق توضيحاتي درتحليل و تشريح كار ماشينها و عملكرد آنها و همچنين در شرايطي كه با مبدل‌هاي الكترونيك قدرت تغذيه و كنترل مي‌شوند، در نوع خود شايدكم نظيرباشد. اصول مشترك و اساسي محركه‌هاي الكتريكي (موتور مبدل تغذيه كننده آنها) را در بر مي‌گيرد. موتورهاي dc تغذيه شده با يكسو كننده‌هاي كنترل شده و برشگرها، موتورهاي القايي قفس سنجابي كنترل شده با اينورترها، كنترل‌كننده‌هاي ولتاژ ac و سيكلوكنورترهاي، موتورهاي القايي رتور سيم پيچي شده با كنترل از طرف رتور. هر دو نوع سيستم‌هاي كنترل حلقه باز و حلقه بسته بحث شده‌اند.

در فصل اول درمورد موتورهاي جريان سيستم DC بحث شده است كه برخي از كاربردهاي مهم اين محركه‌ها عبارتند از: غلطكهاي نورد را منابع فلزي، غلطكهاي كاغذ، ماشين‌هاي ابزار و موتورهاي كششي نظير قطارها.

در فصل دوم و سوم درمورد كنترل موتورهاي DC با يكسوكننده‌هاي قابل كنترل با برشگرها توضيح داده شده است و در فصل چهارم كنترل حلقه بسته محركهاي DC مورد تجزيه و تحليل قرار مي‌گيرد.

موتورهاي القايي بخصوص موتورهاي قفس سنجابي مزايايي نسبت به موتورهاي dc دارند كه در مورد اين موتورها در فصل پنجم بحث شده است.

كنترل موتورهاي القايي با كنترل كننده‌هاي ولتاژ AC و محركه‌هاي موتور القايي كنترل شده با فركانس در فصلهاي ششم و هفتم به آنها پرداخته‌ايم.

در فصل آخر نيز محركه‌هاي موتور القايي رتور سيم‌بندي شده با كنترل قدرت لغزش بحث شده است.