Analiza drgań i naprężeń w transformatorze rozdzielczym w warunkach zwarcia udarowego

• Autorzy: Witczak Paweł

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2019.08.17

Warianty tytułu

EN

Analysis of vibration and stress in distribution transformer at operational short circuit

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł omawia metodykę obliczeń pola elektromagnetycznego w transformatorze rozdzielczym, na podstawie którego są obliczane siły działające zarówno na część aktywną jak i na kadź transformatora. W obliczeniach magnetycznych i mechanicznych jest stosowana metoda elementów skończonych 3D z uwzględnieniem uwarstwionej struktury uzwojeń i rdzenia oraz ściśliwego oleju. Końcowym efektem obliczeń jest pole przemieszczeń i naprężeń mechanicznych.

EN

The article discusses the method of calculating the electromagnetic field in the distribution transformer, on the basis of which the forces acting on both the active part and on the transformer tank are calculated. In the magnetic and mechanical calculations, the 3D finite element method is applied, taking into account the laminar structure of the windings and the core as well as the compressible oil. The final effect of the calculations is the field of mechanical displacements and stresses.

Słowa kluczowe

PL

transformator rozdzielczy; siły elektromagnetyczne; naprężenia mechaniczne; zwarcie udarowe; drgania mechaniczne

EN

distribution transformer; electromagnetic forces; vibration; stress; short circuit conditions

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 95, nr 8
• Strony: 65--69
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Witczak Paweł

• Politechnika Łódzka, Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych

Bibliografia

• [1] E. Jezierski: Transformatory. Podstawy teoretyczne, WNT, Warszawa, 1961
• [2] E. Jezierski: Transformatory. Budowa i projektowanie, WNT, Warszawa,1963
• [3] W. Pewca, Wybrane zagadnienia wytrzymałości zwarciowej transformatorów, Forum Transformatorowe ABB, Łódź 2006, 155-189
• [4] H. Ahn, Y. Oh, and J. Kim, Experimental verification and finite element analysis of short-circuit electromagnetic force for drytype transformer, IEEE Trans. Magn., vol. 48, no. 2, pp. 819–822, February 2012
• [5] J. P. Webb, Edge Elements and What They can do for You, IEEE Trans. Magn., vol. 29, no.2, March 1993, 1460-1465
• [6] M. S. A. Minhas, Dynamic Behaviour of Transformer Winding under Short-Circuits, PhD thesis, Johannesburg Univ., 2007
• [7] P. Witczak, Powstawanie rezonansowych drgań uzwojeń w transformatorach energetycznych, Przegląd Elektrotechniczny, r. 93 nr 7/2017, 1-4
• [8] H. Pfützner, G. Shilyashki, E. Mulasalihovic, Modern transformer cores - 3-dimensional magnetic systems of underestimated complexity, International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, vol. 48, no. 2,3, 2015, 143-151,
• [9] G.Reyne, H. Magnin, G.Berliat, C.Clerc, A Supervisor for the Successive 3D Computations of Magnetic, Mechanical and Acoustic Quantities in Power Oil Inductors and Transformers, IEEE Trans. Magn., vol. 30, no. 5, September 1994, 3292-3295
• [10] M. Rausch, M. Kaltenbacher, H. Landes, R. Lerch, Combination of Finite and Boundary Element Methods in Investigation and Prediction of Load-Controlled Noise of Power Transformers, Journal of Sound and Vibration (2000), Vol. 250, Issue 2, February 2002, 323–338
• [11] P.Witczak, Wibroakustyka maszyn elektrycznych z magnesami trwałymi, Monografie Politechniki Łódzkiej, 2012
• [12] Zienkiewicz O.C.: Metoda elementów skończonych, Arkady, Warszawa 1972
• [13] S. Timoshenko, Theory of elasticity, McGraw-Hill College; 3 edition, 1970)

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).