Non linear Heating Hazard Assessment on Transformer Covers and Tank Walls

• Autorzy: Lopez-Fernandez X. M. , Penabad-Duran P. , Turowski J. , Ribeiro P. M.

Warianty tytułu

PL

Ocena zagrożenia nagrzewaniem pokrywy oraz ścian kadzi transformatora

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper evaluates the heating hazard on transformer covers and tank walls by means of an electromagnetic analytical formulation linked with thermal FEM. A non linear magnetic permeability approximation is introduced in the computation methodology, in which power losses are calculated into the thin skin depth penetration of electromagnetic wave using Poynting’s Vector. The temperature is computed on metallic structural parts heated by electromagnetic induction. The accuracy of obtained results and non linear permeability approximation are validated experimentally.

PL

W artykule dokonano ewaluacji zagrożenia nagrzaniem pokryw I ścian kadzi, używając wzoru analitycznego na pole elektromagnetyczne sprzężonego z metodą elementów skończonych dla analizy zjawisk cieplnych. W obliczeniach elektromagnetycznych wykorzystano nieliniową charakterystykę magnesowania i głębokość wnikania. Temperatura została obliczona w konstrukcyjnych elementach metalowych – wyniki obliczeń zostały zweryfikowane eksperymentalnie.

Słowa kluczowe

EN

overheating hazard; hot spot; transformer cover; Poynting´s Vector

PL

zagrożenie przegrzaniem; gorące miejsce; pokrywa transformatora; wektor Poyntinga

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 7b
• Strony: 27--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Lopez-Fernandez X. M.

autor

Penabad-Duran P.

autor

Turowski J.

autor

Ribeiro P. M.

• Dept. of Electrical Engineering, University of Vigo, Campus Lagoas-Marcosende, 36310 Vigo, Spain,

Bibliografia

• [1] A. Pelikant and J. Turowski, Field and Power Loss Distribution on Covers of Power Transformers, COMPEL, 17 (1998), No. 1/2/3, 307-312
• [2] J. C. Olivares-Galván, P. S. Georgilakis and R. Ocon-Valdez, A Review of Transformer Losses, Electric Power Components and Systems, 37 (2009), 1046-1062
• [3] S. V. Kulkarni and S. A. Khaparde, Stray Loss Evaluation in Power Transformers - A Review, IEEE PES Winter Meeting 2000, Singapore (2000), Paper No. 0-7803-5938-0/00
• [4] S. V. Kulkarni, J. C. Olivares, R. Escarela-Perez, V. K. Lakhiani and J. Turowski, Evaluation of Eddy Current Losses in the Cover Plates of Distribution Transformers, IEE Proc. Science, Measurement and Technology, 151 (2004), No. 5, 313- 318
• [5] M. R. Krakowski, M. Kaźmierski and I. Kersz, Effect of Current Distribution in Parallel Bars on Electromagnetic Field at Nearby Steel Wall, IEE Proc. B, Electric Power Applications, 136 (1989), 161–167
• [6] B. Cranganu-Cretu and M. Schneider, Coupled Electromagnetic-Thermal Analysis for ABB Power Transformers, International Colloquium Transformer Research and Asset Management, Cavtat, Croatia (2009)
• [7] S. A. Holland, G. P O’Connell and L. Haydock, Calculating Stray Losses in Power Transformers Using Surface Impedance with Finite Elements, IEEE Transactions on Magnetics, 28 (1992), No. 2, 1355-1358
• [8] X. M. Lopez-Fernandez, P. Penabad-Duran and J. Turowski, 3D Methodology for the Heating Hazard Assessment on Transformer Covers, International Conference on Electrical Machines (ICEM), Rome, Italy (2010)
• [9] J. Turowski, Technical Electrodynamics (in Polish), Warsaw, WNT (1993)
• [10] J. Nerg and J. Partanen, A Simplified FEM Based Calculation Model for 3-D Induction Heating Problems Using Surface Impedance Formulations, IEEE Transactions on Magnetics, 37 (2001) No. 5, 3719-3722
• [11] K. Karsai, D. Kerenyi and L. Kiss, Large Power Transformers, New York, Elsvier (1987), 146-186