FEM and laboratory tests of HTS transformer with improved utilization of superconducting wire

• Autorzy: Grzesik B.

Warianty tytułu

PL

Analiza MES i testy laboratoryjne transformatora HTS o podwyższonym wykorzystaniu przewodu nadprzewodnikowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes results of FEM analysis and laboratory tests of HTS transformer with modified shape of windings. The shape of transformer windings, called as helical one, improves HTS wire utilisation due to magnetic flux decreasing. The transformer has 1:1 turn-to-turn ratio and amorphous magnetic core immersed in LN2. It operates at 50 Hz. Components of magnetic flux density, determined by 3D FEM analysis, are investigated in the paper. Also some aspects of laboratory tests are described.

PL

W artykule opisano wyniki analizy MES i testów laboratoryjnych transformatora HTS o zmodyfikowanym kształcie uzwojeń. Kształt, zwany heliakalnym, poprawia wykorzystanie prądowe przewodów HTS poprzez obniżenie składowych indukcji. Transformator ma przekładnię zwojową 1:1 i rdzeń amorficzny zanurzony w LN2. Transformator pracuje przy 50 Hz. Rozkład składowych indukcji (MES) jest analizowany w artykule. Omówiono także pewne aspekty badań laboratoryjnych.

Słowa kluczowe

EN

transformer HTS; improved utilization HTS wire; amorphous core; 3D FEM analysis

PL

transformator HTS; podwyższone wykorzystanie przewodu HTS; rdzeń amorficzny; analiza MES 3D

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 85, nr 5
• Strony: 166--169
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Grzesik B.

• . Politechniki Śląskiej, dr inż. Mariusz Stępień, mgr inż. Sebastian Krosny, Politechnika Śląska, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice,

Bibliografia

• [1] Grzesik B., Janowski T., Stępień M., HTS Toroidal Helical Transformer, Journal of Physics: Conference Series, 97 (2008), No. 012311
• [2] Friedman A. et al., HT-SMES operating at liquid nitrogen temperatures for electric power quality improvement demonstrating, IEEE Trans. Appl. Superconductivity. 13 (2003), Issue 2 pp 1875 – 1878
• [3] Sykulski J., Goddard K., Stoll R., High Temperature Superconducting Demonstrator Transformer: Design Considerations and First Test Results, IEEE Transactions on Magnetics 35 (1999), No 5 pp 3559 - 3561
• [4] Jelinek Z. et al., Test Results of 14 kVA Superconducting Transformer With Bi-2223/Ag Windings IEEE Transactions on Applied Superconductivity 13 (2003), No 2 pp 2310 - 2312
• [5] Wang Y. S. et al., Development of Solenoid and Double Pancake Windings for a Three-Phase 26 kVA HTS Transformer, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 14 (2004), no 2 pp 924 - 927
• [6] Tixador P. et al., Tests of a Bi/Y Transformer IEEE Transactions on Applied Superconductivity 15 (2005), No 2 pp 1847 – 1850
• [7] Seok B. Y., Lee C.J., A Study on Mitigation Method of Perpendicular Magnetic Field in HTS Superconducting Coils for Power Transformer, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 15 (2005), No 2, pp 1871-1874
• [8] Reis C.T. et al., Development of high temperature superconducting power transformers, IEEE Power Engineering Society Winter Meeting 1 (2002) pp 151 – 156
• [9] Tixador P Dornnier-Valenitin G Maher E., Design and Construction of a 41kVA Bi/Y Transformer IEEE, Trans on Applied Superconductivity 13 (2003), No 2 pp 2331-2336
• [10] American Superconductor Web page documentation http://www.amsc.com/
• [11] Hitachi Metals Ltd. Web page documentation http://www.hitachimetals.com/
• [12] ANSYS Documentation Release 10.0