دانلود مقاله ترجمه شده تقلیل تلفات سرگردان در ولتاژ سوم بوشینگ ها در مخازن ترانسفورماتور قدرت – 2014 IEEE

تقلیل تلفات سرگردان در ولتاژ سوم بوشینگ ها در مخازن ترانسفورماتور قدرت

Reduction of Stray Losses in Tertiary Voltage Bushings in Power Transformer Tanks

چکیده

1- مقدمه

2- شبیه سازی های المان محدود

3- تحلیل المان محدود پارامتری

4- نتیجه گیری

منابع

چکیده

این مقاله تحلیل و محاسبه ای از تلفات سرگردان در مخازنی است که ترانسفورماتور نوع هسته ای سه فاز 75 MVA را پوشش می دهند. تلفات سرگردان در اطراف بوشینگ های دارای جریان بالا با استفاده از شبیه سازی های المان محدود سه بعدی (FE) برآورد می شوند. در ناحیه مورد نظر تلفات سرگردان بالا است و کاهش آن برای اجتناب از حضور هات اسپات ها در کاور مخزن ترانسفورماتور قدرت از اهمیت برخوردار است. در این مقاله، از یک دریچه فولادی ضدزنگ (SSI) غیرمغناطیسی به شکل L برای کاهش تلفات سرگردان در بوشینگ های ولتاژ سوم (TVBs) این ترانسفورماتور استفاده می شود. تلفات سرگردان در کاور مخزن برای سطح بارگذاری 30% دو مورد را در نظر می گیرد: 1) زمانی که هیچ SSI وجود ندارد، و 2) زمانی که SSI در نظر گرفته می شود. کاهش تلفات سرگردان در کاور مخزن ترانسفورماتور قدرت به اجتناب از وجود اسپات های خطرناک دارای دمای بالا کمک می-کند. هات اسپات می تواند میزان روغن ترانسفورماتور را کاهش دهد و آنها می توانند هنگام عملیات، موجب شکست هایی بالقوه در تجهیزات شوند.

4- نتیجه گیری

شبیه سازی های FE برای محاسبه تلفات سرگردان در کاور مخزن ترانسفورماتور قدرت در ناحیه نزدیک به بوشینگ های جریان بالا اجرا شد. تلفات سرگردان در ناحیه TVBs تحت شرایط باز اضافی (30%) محاسبه شد. کاور مخزن همراه و بدون همراهی صفحه فولاد ضدزنگ غیرمغناطیسی تحلیل شد. تلفات سرگردان بالا در ناحیه TVBs یافت شد. برای کاهش تلفات سرگردان یک SSI غیرمغناطیسی به ناحیه بوشینگ های ولتاژ سوم جوش شد. کاهش تلفات حاصل با استفاده از یک SSI غیرمغناطیسی در کاور ترانسفورماتور 83% بود. تلفات سرگردان در کاور مخزن همراه و بدون همراهی SSI برای دامنه وسیعی از جریانات الکتریکی در ولتاژ سوم بوشینگ های ترانسفورماتور قدرت با استفاده از شبیه سازی های FE پارامتری محاسبه شد. هنگام استفاده SSI در کاور مخزن ترانسفورماتورهای قدرت، کاهش این نوع از تلفات تأیید شد. نتایج نشان می دهد که استفاده از SSI غیرمغناطیسی در ناحیه TVB برای جریان های Ibush > 4 kA به اجتناب از مسائل گرمایی و حضور هات اسپات ها در کاور مخزن ترانسفورماتورهای قدرت کمک می کند. مؤلفان در نظر گرفتن طرح روش شناسی تحلیل تلفات سرگردان را در این نواحی پیشنهاد می دهند، نواحی ای که رساناها جریانات بالایی را حمل می کنند و به دیواره های مخزن نزدیک هستند (بوشینگ هایی با ولتاژ پایین).

Abstract

This paper presents an analysis and computation of stray losses in the tank cover of a 75 MVA three-phase coretype transformer. Stray losses in the region surrounding high current bushings are estimated using 3D Finite Element (FE) simulations. In the considered region the stray losses are high and its reduction is important to avoid the presence of hot spots in the tank cover of power transformer. In this paper, an L-shape non-magnetic Stainless Steel Insert (SSI) is utilized to reduce the stray losses in the region of the Tertiary Voltage Bushings (TVBs) of the transformer. Stray losses in the tank cover are estimated for a level of overload of 30% considering two cases: 1) When there is no SSI and 2) When the SSI is considered. The reduction of stray losses in the tank cover of power transformers helps to avoid the presence of dangerous high temperature spots. Hot spots can degrade the transformer oil and they can produce a potential failure of the equipment during operation.

IV- CONCLUSIONS

FE simulations were performed to calculate the stray losses in the tank cover of a power transformer in the region close to the high current bushings. Stray losses were computed in the region of TVBs under overload condition (30%). The tank cover was analyzed with and without nonmagnetic stainless steel plate. High stray losses were found in the TVBs region. In order to reduce stray loses a non-magnetic SSI was welded in the tertiary voltage bushings region. The loss reduction obtained using a non-magnetic SSI in transformer cover was of 83%. Stray losses in the tank cover with and without SSI for a wide range of electric currents in tertiary voltage bushings of power transformers were calculated using parametric FE simulations. The reduction of this type of losses when using SSI in tank covers of power transformers was verified. Results show that the use of non-magnetic SSI in the TVB region for currents Ibush > 4 kA will help to avoid heating problems and the presence of hot spots in the tank cover of power transformers. Authors recommend including in the design methodology the analysis of the stray losses in the regions where conductors carrying high currents are close to the tank walls (low voltage bushings).

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تقلیل تلفات سرگردان در ولتاژ سوم بوشینگ ها در مخازن ترانسفورماتور قدرت

Reduction of Stray Losses in Tertiary Voltage Bushings in Power Transformer Tanks