کاهش جریان هجومی در ترانسفورماتورهای سه فاز با خنثی ایزوله شده Inrush current mitigation in three-phase transformers with isolated neutral
- نوع فایل : کتاب
- زبان : فارسی
- ناشر : الزویر Elsevier
- چاپ و سال / کشور: 2015
توضیحات
رشته های مرتبط: مهندسی برق، سیستم های قدرت، برق قدرت، مهندسی الکترونیک، الکترونیک قدرت و ماشینهای الکتریکی و مهندسی کنترل
۵-شبیه سازی سوئیچینگ ترانسفورماتور زمین نشده چند شبیه سازی با استفاده از برنامه گذرا الکترومغناطیسی ATP/EMTP برای تائید روش ارائه شده انجام شده است. سیستم تست برای شبیه سازی ها در شکل (۱۲) نشان داده شده است که از یک منبع ۲۲۰ KV ، ۵۰HZ و یک ترانسفورماتور سه لگ هسته Y/Δتشکیل شده است. ترانسفورماتورها با استفاده از مدل ترانسفورماتور هایبرید (ترکیبی) مدلسازی شده است که پارامترهای آن از اطلاعات تست استاندارد ارائه شده توسط تولید کننده بدست می‌آیند. مدل ترانسفورماتور هیبرید، یک ارائه دقیق از هسته ترانسفورماتورها می‌دهد [۱۹-۲۱]. برق دهی تصادفی این ترانسفور ماتور ها ممکن است باعث ایجاد یک شار دینامیکی بزرگ و اشباع هسته شود. این نتایج اشباع در جریان‌هایی با دامنه بالا در شکل (۱۳) نشان داده شده‌اند. جریان هجومی می‌تواند از طریق کنترل برق دهی ترانسفورماتور با روش ارائه شده حذف شود. در طول برق دهی مجدد، شارهای پسماند با انتگرال گیری از ولتاژهای فاز مربوطه طبق (۴) بدست می‌آیند که در این حالت ϕ_Ar=0.56pu، ϕ_Br=-0.22pu و ϕ_Cr=-0.34pu می‌باشد(شکل۱۴( شکل(۱۴)، ارزیابی شار هسته در طول برق رسانی با توجه به روش ارائه شده در بخش قبل را نشان می‌دهد. دو فاز با بالاترین شار پسماند که فازهای Aو C هستند در لحظه t1 بسته می‌شوند و توسط معادله (۹) بدست آمده‌اند. فاز B زمانی بسته می‌شود که شار پرسپکتیوش برابر با شار پسماند ϕ_Brدر لحظهt1 باشدو توسط (۱۰) بدست می‌آید. از آنجا که شار از مقدارمعینی تجاوز نمی‌کند، پدیده اشباع در هسته مغناطیس رخ نمی‌دهد و جریان در طول برق رسانی مثل جریان مغناطیس شوندگی ترانسفورماتوری بی بار در حالت پایدار است که در شکل (۱۵) هم آمده است. ۶-نتیجه گیری در این کار یک روش برای کاهش جریان هجومی ترانسفورماتور سه فاز با خنثی ایزوله شده برای سوئیچینگ کنترل شده ارائه شده است. این روش به بریکر های جریان مستقل قطب عملیات و اندازه گیری ولتاژ فاز به زمین برای تعیین شار پسماند نیاز دارد. دو عملیات سوئیچینگ نیاز است: اولی به دو فازی که بالاترین مقدار شار پسماند را دارند، برق می‌دهد و دومی عملیات برق رسانی به دومین فاز را انجام می‌دهد. لحظات سوئیچینگ بهینه به صورت آنالیزی بدست می‌آیند لحظه اولt0 که تابعی از شارهای پسماند است و دومین لحظه t1 در لحظه زمانی است که همه شارهای واقعی به خوبی و همزمان شارهای پرسپکتیوشان را مطابقت می‌دهند. بنابراین، باعث کاهش جریان هجو می‌شود. به منظور بررسی عملکرد روش ارائه شده یک پیش نمونه آزمایشی در حال توسعه است. نویسندگان قصد دارند که گزارشاتی در این باره ارائه کنند.
۵-شبیه سازی سوئیچینگ ترانسفورماتور زمین نشده چند شبیه سازی با استفاده از برنامه گذرا الکترومغناطیسی ATP/EMTP برای تائید روش ارائه شده انجام شده است. سیستم تست برای شبیه سازی ها در شکل (۱۲) نشان داده شده است که از یک منبع ۲۲۰ KV ، ۵۰HZ و یک ترانسفورماتور سه لگ هسته Y/Δتشکیل شده است. ترانسفورماتورها با استفاده از مدل ترانسفورماتور هایبرید (ترکیبی) مدلسازی شده است که پارامترهای آن از اطلاعات تست استاندارد ارائه شده توسط تولید کننده بدست می‌آیند. مدل ترانسفورماتور هیبرید، یک ارائه دقیق از هسته ترانسفورماتورها می‌دهد [۱۹-۲۱]. برق دهی تصادفی این ترانسفور ماتور ها ممکن است باعث ایجاد یک شار دینامیکی بزرگ و اشباع هسته شود. این نتایج اشباع در جریان‌هایی با دامنه بالا در شکل (۱۳) نشان داده شده‌اند. جریان هجومی می‌تواند از طریق کنترل برق دهی ترانسفورماتور با روش ارائه شده حذف شود. در طول برق دهی مجدد، شارهای پسماند با انتگرال گیری از ولتاژهای فاز مربوطه طبق (۴) بدست می‌آیند که در این حالت ϕ_Ar=0.56pu، ϕ_Br=-0.22pu و ϕ_Cr=-0.34pu می‌باشد(شکل۱۴( شکل(۱۴)، ارزیابی شار هسته در طول برق رسانی با توجه به روش ارائه شده در بخش قبل را نشان می‌دهد. دو فاز با بالاترین شار پسماند که فازهای Aو C هستند در لحظه t1 بسته می‌شوند و توسط معادله (۹) بدست آمده‌اند. فاز B زمانی بسته می‌شود که شار پرسپکتیوش برابر با شار پسماند ϕ_Brدر لحظهt1 باشدو توسط (۱۰) بدست می‌آید. از آنجا که شار از مقدارمعینی تجاوز نمی‌کند، پدیده اشباع در هسته مغناطیس رخ نمی‌دهد و جریان در طول برق رسانی مثل جریان مغناطیس شوندگی ترانسفورماتوری بی بار در حالت پایدار است که در شکل (۱۵) هم آمده است. ۶-نتیجه گیری در این کار یک روش برای کاهش جریان هجومی ترانسفورماتور سه فاز با خنثی ایزوله شده برای سوئیچینگ کنترل شده ارائه شده است. این روش به بریکر های جریان مستقل قطب عملیات و اندازه گیری ولتاژ فاز به زمین برای تعیین شار پسماند نیاز دارد. دو عملیات سوئیچینگ نیاز است: اولی به دو فازی که بالاترین مقدار شار پسماند را دارند، برق می‌دهد و دومی عملیات برق رسانی به دومین فاز را انجام می‌دهد. لحظات سوئیچینگ بهینه به صورت آنالیزی بدست می‌آیند لحظه اولt0 که تابعی از شارهای پسماند است و دومین لحظه t1 در لحظه زمانی است که همه شارهای واقعی به خوبی و همزمان شارهای پرسپکتیوشان را مطابقت می‌دهند. بنابراین، باعث کاهش جریان هجو می‌شود. به منظور بررسی عملکرد روش ارائه شده یک پیش نمونه آزمایشی در حال توسعه است. نویسندگان قصد دارند که گزارشاتی در این باره ارائه کنند.
Description
A number of simulations were conducted using the electromagnetic transient program ATP/EMTP to verify the proposed strategy. The test system employed to carry out the simulations, shown in Fig. 12, is composed of a 220 kV, 50Hz voltage source and a 160 MVA, 220/70.9/24 kV, three-legged-core transformer connected in Yyd. The transformer has been modeled using the Hybrid transformer model, whose parameters have been obtained from standard test data provided by the manufacturer. The Hybrid transformer model can give an accurate representation ofthe transformer cores [19–۲۱]. Random energization of this transformer may produce core saturation and large dynamic fluxes. This saturation results in high magnitude currents, as can be observed in Fig. 13. Inrush current can be eliminated through the control of transformer energization by the proposed method. During deenergization, the residual fluxes were calculated by integrating the corresponding phase voltages from (4), yielding, in this case, Ar=0.56pu, Br=−۰٫۲۲pu, and Cr=−۰٫۳۴pu (Fig. 14). Fig. 14 shows core flux evolution during energization following the method described in the previous section. The two phases with the highest residual flux, phases A and C, are closed at instant t0, given by (9). Phase B is closed when its prospective flux is equal to its residual flux Br at instant t1, given by (10). 0. Since the flux does not exceed the rated value, the saturation phenomenon does not appear in magnetic core and the current during energization is the same as the unloaded transformer magnetizing current in steady state, as illustrated in Fig. 15.
