Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 17

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  transformator nadprzewodnikowy
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The paper presents a computer model of superconducting tapes, SCS12050 with a copper stabiliser layer and SF12050 without a stabiliser, taking into account their electrical and thermal parameters. The obtained waveforms of cooling and heating power, temperature and currents flowing in individual layers of both types of tape were compared. A computer model of this device developed in the PSpice environment was used to calculate the inrush current of a 21 MVA, 70/10.5 kV HTS superconducting HTS transformer. The first three unidirectional current pulses generated during connecting an unloaded transformer to the network were analysed. The values of the pulse duration (γ angle), the temperature increase of the primary winding as well as the mean and effective values of the inrush current for the first three pulses in the windings with both types of HTS 2G tape were calculated. The conducted analysis allowed to determine the influence of the parameters of the tapes under consideration on the effective limitation of the transformer inrush current to the supply network and the possibility of their use in the construction of superconducting transformer windings.
PL
W artykule przedstawiono model komputerowy taśm nadprzewodnikowych: SCS12050 ze stabilizatorem miedzianym oraz SF12050 bez stabilizatora z uwzględnieniem ich parametrów elektrycznych i termicznych. Porównano otrzymane przebiegi mocy chłodzenia i grzania, temperatury oraz prądów płynących w poszczególnych warstwach obu rodzajów taśm. Model komputerowy opracowany w środowisku PSpice posłużył do obliczenia prądu właczania transformatora nadprzewodnikowego HTS o mocy 21 MVA, 70/10,5 kV. Analizie poddano pierwsze trzy jednokierunkowe impulsy prądowe generowane podczas załączania nieobciążonego transformatora do sieci. Obliczono wartości czasu trwania impulsu (kąt γ), przyrostu temperatury uzwojenia pierwotnego oraz wartości średnie i skuteczne prądu włączania dla pierwszych trzech impulsów w uzwojeniach wykonanych z obu typów taśmy HTS 2G. Przeprowadzona analiza pozwoliła na określenie wpływu parametrów rozpatrywanych taśm na skuteczne ograniczanie prądu właczania transformatora do sieci zasilającej oraz możliwości ich wykorzystania w budowie uzwojeń transformatorów nadprzewodnikowych.
2
PL
W pracy opisano model numeryczny jednofazowego transformatora nadprzewodnikowego. Wprowadzone dodatkowo zależności matematyczne umożliwiły wyznaczenie wartości średniej i skutecznej prądu w kolejnych okresach, a także obliczenie ilości ciepła, które wydziela się w uzwojeniach podczas włączania nieobciążonego transformatora na pełne napięcie sieci zasilającej. Wyznaczono obliczeniowo i porównano przebiegi oraz parametry impulsów prądu włączania transformatora o mocy 21 MVA z uzwojeniami nadprzewodnikowymi.
EN
The paper discusses numerical models of single-phase superconducting transformers. The addition of mathematical relationships made it possible to determine the average and effective current in subsequent periods, and to calculate the amount of heat that is released in the windings when switching the unloaded transformer to the full voltage of the supply network. The waveforms and impulses of the inrush current of 21 MVA transformers with superconducting windings were calculated and compared.
EN
The superconducting superconducting state of the superconducting transformer windings shall be treated as an emergency state. Such a state may occur already at the moment of switching on the transformer due to the inrush current. The value of this current can be many times higher than the critical current of superconducting windings and depends on many factors. In the presented analysis, the influence of the phase execution of voltage at the moment of switching on the transformer on the loss of superconductivity of the one-phase HTS transformer with the power of 13.8 kVA was taken into account.
PL
Utratę stanu nadprzewodzenia uzwojeń transformatora nadprzewodnikowego traktuje się jako stan awaryjny. Stan taki może mieć miejsce już w chwili włączania transformatora w skutek wystąpienia prądu włączania. Wartość tego prądu może wielokrotnie przekraczać wartość prądu krytycznego uzwojeń nadprzewodnikowych i zależy od wielu czynników. W przedstawionej analizie wzięto pod uwagę wpływ kata fazowego napięcia w chwili włączenia transformatora na utratę stanu nadprzewodzenia uzwojeń jednofazowego transformatora HTS o mocy 13.8 kVA.
EN
Loss of superconducting state of the superconducting transformer windings shall be treated as an emergency state threatening thermal failure of the circuit continuity. Such a state may occur already at the moment of switching on the transformer due to the inrush current. The value of this current can be many times higher than the critical current of superconducting windings and depends on many factors. The main factor determining the inrush current waveform is the shape of the hysteresis loop of the transformer core. The paper analyses the influence of the basic magnetic parameters of the core on the pulse of the inrush current of the superconducting transformer with attention paid to the phenomenon of the loss of the superconducting state of the windings.
PL
Utratę stanu nadprzewodzenia uzwojeń transformatora nadprzewodnikowego traktuje się jako stan awaryjny grożący termicznym uszkodzeniem ciągłości obwodu. Stan taki może mieć miejsce już w chwili włączania transformatora w skutek wystąpienia prądu włączania. Wartość tego prądu może wielokrotnie przekraczać wartość prądu krytycznego uzwojeń nadprzewodnikowych i zależy od wielu czynników. Głównym czynnikiem decydującym o przebiegu fali prądu włączania jest kształt pętli histerezy rdzenia transformatora. W pracy przeanalizowano wpływ podstawowych parametrów magnetycznych rdzenia na przebieg impulsu prądu włączania transformatora nadprzewodnikowego ze zwróceniem uwagi na zjawisko utraty stanu nadprzewodzenia uzwojeń.
EN
In this work we have analysed the inrush current of superconducting transformers. The value and time of decay of the inrush current depend on the radial and axial dimensions of the high voltage winding. In the case of superconducting transformers, these parameters also depend on the state of the superconductor. Analysis was made on the basis of measurements of the superconducting transformer inrush current of 8 kVA and 13.8 kVA with different winding geometries.
PL
W pracy dokonano analizy prądu włączania transformatorów nadprzewodnikowych. Wartość i czas zaniku prądu włączania zależą od wymiarów promieniowych i osiowych uzwojenia górnego napięcia. W przypadku transformatorów nadprzewodnikowych parametry te istotnie zależą też od stanu w jakim znajduje się nadprzewodnik. Analizy dokonano na podstawie pomiarów prądu włączania transformatorów nadprzewodnikowych o mocach 8,5 kVA i 13,8 kVA o różnej geometrii uzwojeń.
EN
The new 2G HTS tapes with high critical current and high resistivity in the normal state allow to build low-cost transformers with high short-circuit strength for the low and medium power distribution substations. The authors consider that currently the best chance of building have transformers, which rated currents of their windings do not exceed or slightly exceed the critical current of used superconducting tapes. Such units could be the low or medium voltage transformers with power less than 10 MVA, where the high voltage winding can be made with single HTS tape while the low voltage winding can also be made of single HTS tape or two – three tapes connected in parallel. This eliminates the need of tape transposition or application of the Roebel’s cable. Superconducting transformers could stabilize the low or medium power network and increase the connectivity of renewable and dispersed energy sources. The article presents an analysis of the possibility of using the low and medium voltage superconducting transformers. Such units could be e.g transformers working with renewable energy sources.
PL
Nowe taśmy nadprzewodnikowe 2G HTS o wysokim prądzie krytycznym i wysokiej rezystywności w stanie rezystywnym pozwalają na budowę transformatorów o wysokiej odporności na zwarcia dla sieci dystrybucyjnych niskich i średnich energii. Obecnie największe szanse na budowę mają transformatory, których znamionowe prądy uzwojeń nie przekraczają lub nieco przekraczają wartości prądu krytycznego zastosowanych taśm nadprzewodnikowych. Takimi jednostkami mogą być transformatory niskiego lub średniego napięcia o mocy poniżej 10 MVA, gdzie uzwojenie wysokonapięciowe może być wykonane pojedynczą taśmą HTS, a uzwojenie niskonapięciowe może być również wykonane z pojedynczej taśmy HTS lub dwóch - trzech taśm połączonych równolegle. Eliminuje to konieczność transpozycji taśm a tym samym zastosowania kabla Roebel. Zastosowanie transformatorów nadprzewodnikowych mogłoby ustabilizować sieć energetyczną niskiego i średniego napięcia i zwiększyć zdolność łączeniową odnawialnych i rozproszonych źródeł energii.
PL
W artykule dokonano analizy parametrów transformatora nadprzewodnikowego , takich jak długość i grubość uzwojenia, szerokość szczeliny, prąd krytycznego nadprzewodnika oraz procentowego napięcie zwarcia, które pozwalają ograniczać prądy w stanach przejściowych. Poprawne projektowanie i wykonanie uzwojeń nadprzewodnikowych wraz z doborem parametrów taśmy nadprzewodnikowej 2G pozwala na ograniczenie prądów w stanach przejściowych do wartości ich prądu znamionowego. Etap modelowania komputerowego uzwojeń pozwoli na optymalizacje doboru parametrów i materiałów do produkcji transformatorów nadprzewodnikowych.
EN
In this paper, the analysis of the parameters of the superconducting transformer, which allows to limit transient currents, has been performed. The proper designing and carrying out the superconducting winding as well as selecting a proper superconducting 2G HTS tape allows to limit transient currents to the value of winding’s rated current. Computer modelling of the transformer transient behavior will enable the optimization of the parameters and material design for superconducting transformer manufacture.
PL
W budowie transformatorów HTS koszt uzwojeń stanowi ponad połowę kosztów całkowitych, co przesądza o małym zainteresowaniu energetyki. Dotychczasowe doświadczenie autorów w zakresie projektowania i budowy modeli fizycznych elektrycznych urządzeń nadprzewodnikowych (elektromagnesy, transformatory, ograniczniki prądów zwarcia) wskazuje, że wyrównanie reaktancji w taśmach równoległych uzwojeń transformatora można wykonać dla całych cewek w odpowiednich „transpozycjonerach”, uzyskując efekt jak w kablu Roebela.
EN
The construction cost of the HTS transformer windings is more than half of the total transformer cost, which determines the low interest in the energy sector. Previous experience of the authors in the design and construction of physical models of superconducting electric devices (electromagnets, transformers, fault current limiters) indicates that the transposition in parallel connected tapes, can be made for all coils in the appropriate "transpositioners" to give effect similar as the Roebel CTC cable (Continuously Transposed Cable).
9
Content available remote Current distribution in parallel tapes of superconducting transformer windings
EN
The main problem of the construction of superconducting transformer with windings made of high-TC superconductor coated tapes is the high cost of superconducting materials. Superconducting winding transporting AC current generates power losses. Their amount must remain at extremely low level allowing to cover cryogenic cooling expenditures and increased price of HTS windings. Authors consider the possibility of the replacement of expensive continuously transposed cable (CTC, Roebel cable) by discrete transposition interconnector.
PL
Podstawowym problemem budowy transformatora z uzwojeniami z nadprzewodnika wysokotemperaturowego jest wysoki koszt materiału nawojowego. W uzwojeniu nadprzewodnikowym wiodącym prąd zmienny pojawiają się straty. Ich ilość musi zostać zminimalizowana do poziomu uzasadniającego zastosowanie chłodzenia kriogenicznego i taśm nadprzewodnikowych. Autorzy rozważają możliwość zastąpienia kabla CTC przez prosty transpozycjoner taśm.
PL
Na straty mocy transformatora nadprzewodnikowego składają się straty w uzwojeniach nadprzewodnikowych, straty w żelazie, oraz straty w kriostacie i przepustach prądowych. Straty te dzielimy na straty obciążeniowe (zależna od obciążenia) oraz straty stałe (niezależne od obciążenia). Przeprowadzona została analiza porównawcza strat mocy i sprawności transformatorów konwencjonalnego i nadprzewodnikowego na przykładzie transformatora blokowego 63MVA i tej samej mocy transformatora nadprzewodnikowego, z uzwojeniami wykonanymi z taśmy nadprzewodnikowej 2G (drugiej generacji).
EN
Power losses in superconducting transformer consist of losses in superconducting windings, losses in iron core, losses in current leads and losses in cryostat. These losses can be divided into the load losses (depending on transformer’s load) and permanent losses. The comparative analysis of power losses and efficiency of conventional and superconducting transformers for example, 63MVA copper winding transformer, and the same power rated superconducting transformer, with windings made of 2G (second generation) superconducting tape, were carried out.
11
Content available remote Current limiting performance of 9 kVA superconducting transformers
EN
The second-generation superconducting tapes with high resistivity in the resistive state allow us to build superconducting transformers with the short-circuit limiting feature. A few 9 kVA single-phase transformers with superconducting and conventional copper windings were designed and fabricated for comparison. In this paper, current limiting performance of these transformers in fault conditions was investigated and discussed.
PL
Taśmy nadprzewodnikowe drugiej generacji o wysokiej rezystywności w stanie rezystywnym pozwalają budować transformatory z funkcją ograniczania prądu. Zaprojektowano i wykonano kilka jednofazowych transformatorów o mocy 9 kVA z uzwojeniami nadprzewodnikowymi i konwencjonalnymi miedzianymi w celu porównania ich właściwości. W tym artykule omówiono skuteczność ograniczania prądu przez te transformatory w warunkach zwarcia.
12
Content available remote Badania eksperymentalne transformatora nadprzewodnikowego 10 kVA
PL
Dostępne obecnie komercyjne taśmy nadprzewodnikowe 2G na bazie itru (YBCO) stwarzają możliwość budowy transformatorów energetycznych odpornych na zwarcia, energooszczędnych i proekologicznych. W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych modelu 1-fazowego transformatora nadprzewodnikowego o mocy znamionowej 10 kVA, z uzwojeniami wykonanymi z taśmy HTS 2G.
EN
Currently available 2G HTS tapes, on basis of yttrium (YBCO), allow to build short-circuit resistant superconducting power transformers, environmentally friendly with low energy losses. This article presents the results of experimental investigation of 1-phase, 10 kVA superconducting transformer with winding made of 2G HTS tape.
13
Content available Technologie transformatorów nadprzewodnikowych
PL
W artykule przedstawiono przegląd prowadzonych badań, budowy i technologii transformatorów nadprzewodnikowych. Podano korzyści stosowania i produkcji transformatorów z nadprzewodników wysokotemperaturowych. Porównano budowę transformatora konwencjonalnego i transformatora nadprzewodnikowego. Przedstawiono rodzaje konstrukcji nadprzewodnikowych przewodów nawojowych oraz transformatorów nadprzewodnikowych. Porównano parametry transformatora konwencjonalnego oraz nadprzewodnikowego, a także straty energetyczne występujące w obu typach transformatorów.
EN
In the paper, an overview of the current research, the construction and technology of superconducting transformers has been presented. The benefits of using and production of high temperature superconducting transformers have been shown. The parameters of the conventional and superconducting transformer have been compared. Moreover, different structures of superconducting winding wires and transformers have been elucidated. In addition, the power losses occurring in both conventional and high-temperature superconducting transformers have been discussed.
14
Content available remote Prąd włączania transformatora nadprzewodnikowego
PL
W artykule dokonano analizy parametrów prądu włączania transformatora nadprzewodnikowego o mocy 10 kVA. Uzyskane z eksperymentu dane porównano z parametrami prądu włączania transformatora z uzwojeniami miedzianymi tej samej mocy. Odmienna geometria transformatora nadprzewodnikowego oraz właściwości nadprzewodników przekładają się na inne parametry prądu włączania.
EN
This article analyzes the inrush current parameters of the 10 kVA superconducting transformer. Obtained from the experimental data were compared with the parameters of the inrush current of 10 kVA transformer with copper windings. Different superconducting transformer geometry and the properties of superconductors translate into other parameters inrush current.
15
Content available remote Transformatory nadprzewodnikowe odporne na zwarcia i ograniczające prądy zwarcia
PL
Dostępne od 2-3 lat taśmy nadprzewodnikowe 2G stwarzają możliwość budowy transformatorów odpornych na zwarcia, mogących ograniczać prądy zwarcia w sieciach elektroenergetycznych. Poprawnie wykonane uzwojenie nadprzewodnikowe i dobrze dobrana taśma nadprzewodnikowa 2G pozwala na ograniczenie prądu zwarcia nawet do wartości zbliżonej do wartości prądu znamionowego uzwojeń.
EN
The fault current limiting feature of SC transformer with HTS 2G windings provide protection and significantly reduce wear and tear for circuit breakers and other substation power equipment. An analysis result shows that YBCO 2G tapes enable to built superconducting transformers limiting the short circuit currents.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych 1-fazowego modelu transformatora nadprzewodnikowego ze szczególnym uwzględnieniem możliwości ograniczania wartości prądu zwarcia przez uzwojenie nadprzewodnikowe, ze względu na parametry techniczne zastosowanej taśmy nadprzewodnikowej, w szczególności uwzględniając rezystywność taśm w stanie rezystywnym, w temperaturze 77 K.
EN
This article presents the results of an experimental investigation of a 1-phase model of a superconducting transformer, with special regard to the possibility of limiting the short-circuit current by the superconducting winding, according to the parameters of the HTS tapes used, in particular their resistivity in normal state at a temperature of 77 K.
EN
One of the most interesting applications of the superconducting technology is using high-temperature superconducting for windings of transformers. The superconducting transformers bring benefits such as Iow losses, smaller weight and volumes, as well as high efficiency and Iow cost of refrigeration. One of the most important problems, connected with designing and using superconducting transformers is the influence of the electromagnetic forces on the windings, due to brittle ceramic structure of the superconducting tape that was used to make that winding.
PL
Transformatory nadprzewodnikowe są jednym z obiecujących zastosowań nadprzewodników wysokotemperaturowych w elektroenergetyce. Zastąpienie w transformatorach uzwojeń konwencjonalnych nadprzewodnikowymi daje wiele korzyści. Istotnym problemem są siły i naprężenia powstające w uzwojeniach, których poznanie jest konieczne dla zapewnienia bezpiecznej pracy transformatorów HTS.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.