Analysis of transient voltage distributions in transformer windings at different voltage stimuli

• Autorzy: Florkowski M. , Furgał J.

Warianty tytułu

PL

Analiza rozkładów napięć przejściowych w uzwojeniach transformatorów dla różnych wymuszeń napięciowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Transformers operating in power grid or in industrial environment are nowadays subjected to different overvoltages. Traditionally, in the case of power transformers the stresses are related to lightning and switching phenomena. In industrial networks distribution transformers are exposed to many switching operations often generating overvoltages. Transformer windings subjected to such effects are stressed due to the voltage distribution along the winding and potential resonance phenomena. External transients occurring in power systems might trigger out internal overvoltages of high maximum value in transformer windings. The paper presents results of voltage distribution measurements performed on disk and layer winding subjected to different voltage stimuli. The presented results might be used both for design and optimization of transformers windings.

PL

Transformatory pracujące w układach elektroenergetycznych są obecnie narażone na działanie różnych przepięć. Tradycyjnie w przypadku transformatorów energetycznych narażenia te są związane z wyładowaniami atmosferycznymi i zjawiskami łączeniowymi. W przemysłowych sieciach rozdzielczych transformatory są poddawane działaniu wielu operacjom łączeniowym, którym zawsze towarzyszą przepięcia. Uzwojenia transformatorów poddanych działaniu takich efektów są narażone na działanie rozkładów napięcia wzdłuż uzwojenia i zjawisk rezonansowych. Zjawiska występujące w systemach elektroenergetycznych mogą generować przepięcia wewnętrzne o dużych wartościach szczytowych w uzwojeniach transformatorów. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów rozkładów napięcia w uzwojeniu dyskowym oraz warstwowym poddanych działaniu różnych wymuszeń napięciowych. Przedstawione wyniki mogą być wykorzystane do projektowania oraz optymalizacji uzwojeń transformatorów.

Słowa kluczowe

EN

transformer windings; internal overvoltages; transient voltage distributions

PL

uzwojenia transformatorów; przepięcia wewnętrzne; rozkłady napięć przejściowych

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 86, nr 11b
• Strony: 209--212
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Florkowski M.

autor

Furgał J.

• ABB Corporate Research 31-038 Kraków, ul. Starowiślna 13A,

Bibliografia

• [1] Henriksen E. E., Study of very fast transients overvoltages intransformers, Electra, no. 179, Aug. 1998, 13-23
• [2] Bickford J. P., Heaton A. G., Transient overvoltages on power systems, IEE Proc., vol. 133, pt. C, no. 4, May 1986, 201-223
• [3] Heller B., Veverka A., Surge phenomena in electrical machines, Czechoslovak Academy of Sciences, Prague, 1968
• [4] CIGRE WG 12.07: Resonance behavior of high-voltage transformers, 1984
• [5] Lapworth J., Wilson A., Transformer internal overvoltages caused by remote energisation, IEEE PES Power Africa 2007 Conf. and Exposition, Johannesburg, South Africa, July 2007, 1-6, 16-20
• [6] Popov M., Sluis L., Smeets R. P., Roldan J. L., Analysis of very fast transients in layer-type transformer windings, IEEE Trans. on Pow. Deliv., vol. 22, no. 1, Jan. 2007, 238-247
• [7] Paap G. C., Alkema A. A., Sluis L., Overvoltages in Power Transformers Caused by No-Load Switching, IEEE Trans. on Pow. Deliv., vol. 10, No. 1, 1995, 301-307
• [8] Lapworth J. A., Wilson A., Transformer Internal Over-Voltages Caused by Remote Energisation, IEEE PES Power Africa 2007 Conference and Exposition, Johannesburg, South Africa, 16 - 20 July 2007, 1-6
• [9] Hori M., Nishioka M., Ikeda Y., Noguchi K., Kajimura K., Motoyama H., Internal winding failure due to resonance overvoltage in dis tribution transformer caused by winter lightning. IEEE Trans. and Pow. Deliv., vol. 21, no. 3, 2003, 1600-1606
• [10] Satish L., Jain A., Structure of transfer function of transformers with special reference to interleaved windings, IEEE Trans. on Pow. Deliv., vol. 17, 2002, 754-760
• [11] Florkowski M., Furgał J., Detection of transformers Winding deformation based on transfer function - measurement and simulations, Meas. Scien. and Techn., no. 14, 2003, 1986-1992
• [12] Florkowski M., Furgał J., Transformer winding defects identification based on high frequency method, Measur. Scien. and Techn., no. 18, 2007, 28272-835
• [13] Wilcox D. J., Hurley W. G., Conlon M., Calculation of self and mutual impedances between sections of transformer windings, IEE Proc. 136, 1989, 308-314
• [14] Mikulović J., Savić M., Calculation of transients in transformer winding and determination of winding parameters, Electr. Engin., no. 89, 2007, 293-300