Analiza zjawisk elektromagnetycznych i strat w konstrukcji łączników belek transformatorów dużych mocy

• Autorzy: Drzymała P. , Welfle H.

Warianty tytułu

EN

Analysis of electromagnetic phenomena and losses in the power transformer clamping-rods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano analizę zjawisk elektromagnetycznych i obliczenia strat w konstrukcjach elementów łączników spinających belki jarzm górnych i dolnych w zależności od użytych parametrów materiałowych i wymiarów geometrycznych. Autorzy w tym celu opracowali szereg modeli numerycznych uwzględniających wpływ zjawisk falowych na podział dyskretyzacyjny tego elementu. Założono, że opracowane modele numeryczne z użyciem MES pozwolą na uzyskanie dużej dokładności obliczeń. W artykule podano wytyczne dotyczące dokonania sposobu podziału łącznika na ograniczenie wydzielania strat. Skutki cieplne powstałe od dużej koncentracji pól rozproszenia w łączniku zwłaszcza w obszarach uzwojeń przenoszą się na problemy starzenia izolacji uzwojenia, problemów odprowadzania z nich ciepła i parametrów mechanicznych łącznika. W pracy przedstawiono metodologię obliczania strat w łączniku oraz sposób ich ograniczania przez odpowiednią budowę samego łącznika.

EN

The paper presents an analysis of electromagnetic phenomena and calculation of loss in the structure of clamping-rod between the upper and lower yoke beams, as a function of the material parameters and geometric dimensions. Several digital models were developed with different mesh-resolution to simulate penetration of electromagnetic field into the clamping-rod. Finally, the digital model developed with use of FEM provided a sufficient accuracy of calculations.The paper presents guidelines how to design the clamping-rod with longitudinal cuts to reduce the losses. Local temperature rise caused by concentration of loss-power dissipated in the clamping-rod, especially at the in the winding edge areas, may result in an accelerated ageing of winding insulation, and degradation of the clamping-bar mechanical properties. The paper presents a method of loss calculation in the clamping-rod and loss reduction by its appropriate design.

Słowa kluczowe

PL

transformatory dużych mocy; łączniki belek; straty mocy; modelowanie 3D

EN

high power transformer; clamping-rod; power losses; 3D modelling

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 4a
• Strony: 82--85
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Drzymała P.

autor

Welfle H.

• Technical University of Lodz, Institute of Mechatronics and Information Systems, Stefanowskiego 18/22, 90-924 Łódź,

Bibliografia

• [1] Drzymała P., Welfle H.: Trójwymiarowa analiza pola i sił działających na uzwojenia transformatora blokowego. PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, 2010, rocznik LXXXVI, nr 12, s. 263-266
• [2] Drzymała P., Welfle H.: Numeryczne metody modelowania uzwojeń transformatorów dużych mocy. PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, 2011, ISSN 0033-2097, R. 87 NR 2/2011, s.191-194.
• [3] Drzymała P., Welfle H., Wiak S.: Modeling of 3D electromagnetic field distributions of a large power transformer, Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), ISSN 0033- 2097, R. 86 NR 8/2010 page 131-134.
• [4] Wiak S., Drzymała P., Welfle H.: 3D Computer Field Model of Power Transformer-Magnetic Field and Power Losses Computation – ICEM 2010, Conferences proceeding, Rome, Italy, 6th to 8th September 2010.
• [5] Majer K.:The analysis of the vibrations of the cores of model transformers. Przeg. Elektrotechniczny 4/2010, s. 174-178.
• [6] Majer K.: Wpływ podmagnesowania rdzenia na zawartość wyższych harmonicznych drgań i hałasu rdzeni transformatorów. Przeg. Elektrotechniczny 6/2011,s. 202-205.
• [7] J.Turowski, A.Pelikant, “Eddy current losses and hot-spot evaluation in cover plates of power transformers “ IEE Proc. Electr. Power Appl.,Vol. 144, No. 6, pp. 435-440,1997.
• [8] Turowski J.: Technical Electrodynamics, WNT Publishers (in Polish), 1993