دانلود رایگان ترجمه مقاله استرس ولتاژ در سیم پیچ ترانسفورماتور در گذارهای بسیار سریع بسته شدن مدار شکن – IEEE 2014

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

1-مقدمه
پدیده صاعقه، به عنوان بزرک ترین و سریع ترین ولتاژ های لحظه ای محسوب می شود که دستگاه الکتریکی در سیستم های برق نظیر مبدل ها در معرض آن قرار می گیرند. پالس های ولتاژ تولید شده دارای مرز بسیار شیب داری از نظر میکروثانیه بوده و می توانند به بزرگی بسیار بالاتر از ولتاژ های درجه بندی شده سیستم برسند. ولتاژ های بزرگ تولید شده توسط صاعقه را می توان با استفاده از گیر هایی خاص کاهش داد.
با این حال، و قطع کننده های خلا، تولید ولتاژ های می کنند که در آن زمان خیز، 100 برابر کوتاه تر از ضربه صاعقه است. به علاوه، بسیاری از خرابی های عایق ترانسفورمر با عملیات سوییچینگ مدار قدرت شکن رخ داده اند اگرچه مبدل ها از همه آزمون های استاندارد عبور کرده و همه ملزومات رعایت شده است(1-4). این پدیده را نمی توان تنها به vcb نسبت داد زیرا مطالعه دیگر نشان داد که مدار های شکن قدرت با عایق و قطع کننده می توانند تولید این ولتاژ های لحظه ای کنند(5). خرابی در محیط دارای زمان خیز2-20 ns می باشد که در آن قطع کننده های تولید ضربه های ولتاژ طی عملیات می کنند(5). مطالعات مربوط به خرابی عایق موتور ها که ناشی از پدیده سوییچینگ است، نشان می دهد که جریان های نا به هنجار الکترود تولید شده طی سویچینگ CB مغناطیسی هوا، بسیار مشابه با جریان های ایجاد شده در دستگاه های خلا است. بر اساس یکی از مطالعات، CB مغناطیسی هوا تولید جریان های با بزرگی 4.4 p.u کرده و افزایش زمان 0.2 میکرو ثانیه بود در حالی که جریان های الکترود تولید شده توسط خلا دارای بزرگی 4.6-p.u می باشد ولی افزایش زمان تا 0.6 میکروثانیه می باشد.
یک مطالعه 10 ساله که شامل بررسی خرابی هزاران ترانسفورمر توسط دیگ بخار هارتفورد بود به این نتیجه رسید که ولتاژ های لحظه ای با فرکانس بالا، عامل اصلی خرابی و از بین رفتن عایق ترانسفورمر می باشد. به علاوه، بسیاری از مطالعات به بررسی پدیده ای پرداخته اند که تولید ولتاژ های بسیار قوی در سیم پیچ های درون ترانسفورمر می کند. اگرچه برخی از محققان به این نتیجه رسیدند که شواهد مستقیم در خصوص اثر منفی ولتاژ های با فرکانس بالا در عایق مبدل مشاهده نشد، ولتاژ های داخلی با فرکانس بالا به صورت عامل خرابی عایق ترانسفورمر ها در نظر گرفته شده اند( 9-4). به علاوه، اگرچه ولتاژ های در پایانه های مبدل که با بستن مدار شکن تولید می شوند، در درون برخی از آستانه ها قرار دارند و مازاد بر بزرگی ولتاژ شبکه نمی باشند، گزارش شده است که برخی از خرابی های ترانسفورمر طی ولتاژ های نیروبخش رخ می دهد(1-3). . در این مقاله، بار ولتاژ داخلی طی گذار های بسیار سریع تولید شده طی انرژیسازیون ترانسفورمر مطالعه می شود. به جای استفاده از مدار قدرت شکن، تست های انرژی با استفاده از ژنراتور پالس انجام می شوند. به علاوه، نیروبخشی مبدل ها با پیکر بندی های سیم پیچی متفاوت و انواع عایق های متفاوت با استفاده از راکتور آزمایشی تجزیه تحلیل می شود. ولتاژ اینترترن بدست آمده با ولتاژ اندازه گیری شده طی تست ضربه صاعقه در ضربه صاعقه پایه مقایسه شد طوری که به صورت بالا ترین و سریع ترین بار ولتاژ با استاندارد های مبدل در نظر گرفته می شود.

بخشی از مقاله انگلیسی:

I. INTRODUCTION

THE lightning phenomenon is considered to be the source of the highest and fastest transients, which electric apparatuses in power systems, such as transformers, are exposed to. The generated voltage pulses have a very steep front in the order of microseconds ( s) and can reach a magnitude many times higher than the system’s rated voltage. High overvoltages produced by lightning are mitigated by the use of surge arresters that keep the voltage limited within a range that is not harmful to the protected equipment. However, SF and vacuum interrupters can produce voltages where the rise time is more than 100 times shorter than the lightning impulse. Furthermore, it is reported worldwide that many transformer insulation failures have occurred possibly by switching operations of vacuum circuit breakers (VCBs), even though the transformers have previously passed all of the standard tests and complied to all quality requirements [1]–[4]. This phenomenon is not related only to VCBs since another study showed that SF insulated breakers and disconnectors can also generate such transients [5]. The breakdown in the SF medium can have a rise time between 2–20 ns, where SF interrupters can also generate voltage restrikes and prestrikes during their operation [5]. Studies of the insulation failures of the motors, caused by the switching phenomenon, showed that the surges generated during switching of the air magnetic CBs are very similar to the surges created with vacuum devices [6], [7]. According to one of these studies, the air magnetic CBs generated surges with a magnitude of 4.4 p.u. and a rise time of 0.2 s, while the vacuum breaker-generated surges have a 4.6-p.u. magnitude but with a longer rise time of 0.6 s [6]. A 10-year-long study that included the investigation of failures of thousands of transformers conducted by Hartford Steam Boiler earlier concluded that the high-frequency transients are the main cause of the transformer insulation failure [8]. Furthermore, many studies give a description of the phenomenon that can produce high overvoltages internally in transformer windings [9]–[16]. Although some authors claim that the direct proof of the negative impact of the high-frequency transients on the transformer insulation is not yet found [5], the high-frequency internal overvoltages are considered as a likely cause of transformers insulation failures [9]–[14]. Moreover, even though the voltages at the terminals of the transformer, produced by the closing of the breaker, are well within the limits and do not exceed the magnitude of the peak grid voltage, it is reported that some transformer failures occurred even during such energizing transients [1]–[3]. The goal of this paper is to investigate interturn voltages that appear during winding energization of transformers with interleaved winding with a very fast transient voltage. Moreover, energization of transformers with different winding configurations and different insulation types, using a test reactor, is analyzed. The obtained interturn voltages are then compared with the interturn voltages measured during the lightning impulse test at the basic lightning impulse (BIL), which is considered to be the highest and fastest voltage stress by the transformers standards [17]–[21].