Analiza rozkładu przepięć piorunowych w uzwojeniu warstwowym transformatora energetycznego

• Autorzy: Adamczyk B. , Florkowski M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.10.35

Warianty tytułu

EN

Analysis of surge overvoltages in layer winding of power transformer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przepięcia piorunowe stanowią realne zagrożenie dla izolacji transformatorów energetycznych oraz ograniczenie ich niezawodności eksploatacyjnej. Bezpośrednie skutki ekonomiczne tych zjawisk wskazują na potrzebę rozpoznania rzeczywistych warunków oddziaływania przepięć na układy izolacyjne oraz analizę ich wpływu na pracę transformatorów. Przepięcia piorunowe w uzwojeniach transformatorów stanowią szczególnie ważne zagadnienie. W pracy przedstawiono wyniki analizy rozkładu przepięć piorunowych w eksperymentalnym uzwojeniu warstwowym transformatora energetycznego, wyposażonym w dwa ekrany elektrostatyczne. Analizowano wpływ ekranów na wartości maksymalne przepięć oraz ich przebiegi czasowe. Wyniki symulacji rozkładów początkowych napięcia w uzwojeniu warstwowym ekranowanym oraz nieekranowanym zostały również przedstawione w artykule.

EN

Surge overvoltages pose a threat to a power transformer insulation system and may lead to the transformer failure. Internal overvoltages in the windings are particularly dangerous due to their direct impact on condition of the winding insulation system. The analysis of surge overvoltages distribution in an experimental layer type winding of power transformer is presented in this paper. The influence of electrostatic shields on magnitude and waveforms of surge voltages in the winding is analyzed based on measurement results. The simulation results of initial voltage distributions for shielded and unshielded winding are also presented.

Słowa kluczowe

PL

transformator; uzwojenie; przepięcia; rozkład napięcia

EN

transformer; winding; overvoltages; voltage distribution

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 10
• Strony: 147--150
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Adamczyk B.

• Korporacyjne Centrum Badawcze ABB w Krakowie, ul. Starowiślna 13A, 31-038 Kraków

autor

Florkowski M.

• Korporacyjne Centrum Badawcze ABB w Krakowie, ul. Starowiślna 13A, 31-038 Kraków

Bibliografia

• [1] Florkowski M., Furgał J.: High frequency methods for condition assessment of transformers and electrical machines, Wydawnictwa AGH, ISBN 978-83-7464-614-7, 2013
• [2] Greenwood A.: Electrical Transients in Power Systems, Wiley- Interscience, 2nd ed., ISBN: 978-0-471-62058-7, 1991
• [3] Su C.Q.: Electromagnetic Transients in Transformer and Rotating Machine Windings, IGI Global, PA 17033, 2013
• [4] Bharat Heavy Electricals Limited (BHEL): Transformers, 2nd ed., McGraw Hill, ISBN: 9780070483156, 2003
• [5] Soloot A.H., Høidalen H., Gustavsen B.: Influence of the winding design of wind turbine transformers for resonant overvoltage vulnerability, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., Vol. 22, No. 2, pp.1250-1257, 2015
• [6] Masdi H., Mariun N., Mohamed A., Wahab N.I.A.: Study of Impulse Voltage Distribution in Transformer Windings, IEEE Int’l. Conf. Power and Energy (PECon), Kuala Lumpur, Malaysia, pp. 379-383, 2010
• [7] Okabe S., Koto M., Ueta G., Saida T., Yamada S.: Development of High Frequency Circuit Model for Oil-immersed Power Transformers and its Application for Lightning Surge Analysis, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., Vol. 18, No. 2, pp. 541-552, 2011
• [8] Theocharis A., Popov M.: Modelling of foil-type transformer windings for computation of terminal impedance and internal voltage propagation, IET Electric Power Applications, Vol. 9, No. 2, pp. 128–137, 2015
• [9] Stearn G.F.: Improvements in inductive windings, British Patent No. 587997, 1947
• [10] Kratochwil Z.: Sposób wykonywania cylindrycznych uzwojeń transformatorów o zwiększonej wytrzymałości udarowej, Polski Patent Nr PL 43104, 1959
• [11] van Nuys R.: Interleaved high voltage transformer windings, IEEE Trans. Power App. and Syst., Vol. 79, No. 5, pp. 1946- 1954, 1978
• [12] Maliszewski A.: Zjawiska zachodzące w uzwojeniach splatanych i w uzwojeniach z ekranującymi zwojami wplatanymi, Forum ABB Transformatory Energetyczne, ISBN 978-83-924841-9-6, 2007, pp.79-95
• [14] Adamczyk B., Florkowski M.: Simulation of initial voltage distribution in layer type transformer winding, 19th Int. Sympos. High Voltage Eng. (ISH 2015), Pilsen, Czech Republic, Paper No. 220, 2015
• [15] Adamczyk B., Florkowski M., Świątkowski M.: Effect of Shielding on Surge Overvoltages in Multilayer type Windings of Power Transformer, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., Vol. 23, No. 3, 2016
• [16] Harris D.L.: The Design and Performance of Circular Disc, Helical and Layer Windings for Power Transformer Applications, Minnesota Power Syst. Conf., University of Minnesota, pp. 1-12, 2009
• [17] Maekawa S., Ohoka N., Hattori S.: 275 kV 230000 kVA „Fahbar” transformer for Higashi Osaka Substation of Kansai Electric Power Co. Inc., Fuji Denki Review, Vol. 7, No. 2, pp. 9- 13, 1961
• [18] McNutt W.J.: Transient voltage distribution improving line shield for layer wound power transformer, U.S. Patent 4 153 891, May 8, 1979

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.