Calculation of the transient currents in transformers using field-circuits methods

• Autorzy: Tomczuk B. , Koteras D. , Zimon J. , Waindok A.

Warianty tytułu

PL

Obliczenia przebiegów czasowych prądów w transformatorach przy użyciu metod polowo-obwodowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The Field- Circuit Method (FCM) and the new Modified Time Stepping Finite Element Method (MTSF) as well as classical Time Stepping Finite Element Method (TSF) have been used for the transient current calculations in transformers. The execution times for MTSF and TSF methods have been compared. The novel method (MTSF) is about two times faster than the classical (TSF) method. Two constructions of the 1-phase transformer have been studied. The first one is an amorphous modular transformer (T1) and the second one is the transformer with laminated carbon steel core (T2). The calculated inrush currents were compared with the measured ones.

PL

Do obliczeń przebiegów czasowych prądów w transformatorach wykorzystano: Metodę Polowo-Obwodową (MPO), Zmodyfikowaną Metodę Kroku Czasowego (ZMKC) oraz klasyczną Metodę Kroku Czasowego. Porównano czasy obliczeń dla klasycznej Metody Kroku Czasowego (MKC) oraz dla ZMKC wykorzystującej dwuwymiarową analizę polową. ZMKC jest około dwa razy szybsza od MKC. Analizowano dwa 1-fazowe transformatory. Pierwszy to transformator amorficzny budowy modułowej T1, natomiast drugi to transformator tradycyjny z rdzeniem z blachy elektrotechnicznej T2. Otrzymano dobrą zgodność obliczeń z pomiarami.

Słowa kluczowe

EN

modified time stepping method; field-circuit method; inrush current of the transformer; electrical technology; electrical power engineering

PL

metoda kroku czasowego; metoda polowo-obwodowa; prąd załączania transformatora; elektrotechnika; elektroenergetyka

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 87, nr 11
• Strony: 126--130
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il., tabl., wykr.

Twórcy

autor

Tomczuk B.

autor

Koteras D.

autor

Zimon J.

autor

Waindok A.

• Opole University of Technology, Industrial Electrical Engineering Chair, ul. Luboszycka 7, 45-036 Opole,

Bibliografia

• [1] Jezierski E.: Transformers, WNT Warszawa, (1983) (in Polish).
• [2] Grigsby L.L. (Ed.): The Electric Power Engineering Handbook, CRC Press LLC, Boca Raton, (2001).
• [3] Zakrzewski K, Tomczuk B., Magnetic Field Analysis and Leakage Inductance Calculations in Current Transformers by Means of 3-D Integral Methods, IEEE Trans. on Magn., Vol. 32, (1996), no. 3, 1637-1640.
• [4] Zakrzewski K.: Power effect in magnetic lamination taking into account elliptical hysteresis approach, ISEF’07, Prague, Czech Republic, 13-15 IX, 2007, no. 024 (on CD).
• [5] Tomczuk B., Koteras D., Zimon J., Waindok A.: Polowa analiza siłowników elektromagnetycznych i transformatorów, Pomiary Automatyka Kontrola,(2011), no. 3, 264-268, (in Polish)
• [6] Tomczuk B, Koteras D.: Eddy current losses in magnetic circuit with solid ferromagnetics. Electrical Review, (2010), no 4, 180-183.
• [7] Tomczuk B., Koteras D.: Magnetic Flux Distribution in the Amorphous Modular Transformers, Journal of Magnetism and Magnetic Materials , vol. 323, (2011), no. 12, 1611-1615
• [8] Koteras D.: Magnetic field analysis in modular design transformers with amorphous cores, doctoral thesis, Opole University of Technology, (2006).
• [9] Meeker D.: FEMM 4.2 User’s Guide, Charlotteville, USA, (2009).
• [10] Maxwell 2D v12 User’s Guide, Piscataway, USA, (2009).
• [11] Tomczuk B, Koteras D., Zimon J., Waindok A.: Comparison of numerical methods for current determination under no-load transformers, Zeszyty Problemowe-Maszyny Elektryczne, Branżowy Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Maszyn Elektrycznych Komel, Katowice, (2011), no 92, 145-150.