Search academic texts

Information × Registration Number 2119U007633, Article popup.category Опубліковано, Стаття Title A IDLE CURRENTS HARMONIC COMPOSITION OF POWER TRANSFORMER popup.author Divchuk T.E.Yarymbash D.S.Kotsur M.I.Yarymbash S.T.Divchuk T.E.Yarymbash D.S.Kotsur M.I.Yarymbash S.T. popup.publication 31-03-2019 popup.source_user Журнал "Електротехніка та електроенергетика" (Національний університет "Запорізька політехніка") popup.source https://ee.zp.edu.ua/article/view/165193 popup.publisher Zaporizhzhia Polytechnic National University Description Мета роботи. Метою роботи є визначення гармонійного складу струмів неробочого ходу силового трансформатора із застосуванням просторових польових моделей, що враховують конструктивну будову активної частини трансформатора, гістерезис нелінійних магнітних властивостей електротехнічної сталі, електричну асиметрію струмів у фазних обмотках.Методи дослідження. Дослідження проводилися з використанням методів гармонійного аналізу, теорії магнітних полів, теорії електричних ланцюгів, теорії силових трансформаторів, методів скінченних елементів, симетричних складових.Отримані результати. На основі чисельної реалізації 3D моделей магнітного поля у силовому трифазному трансформаторі із з’єднанням первинних обмоток за схемою «Y» визначено гармонійний склад фазних струмів неробочого ходу. Застосовано удосконалений підхід для підвищення ефективності польового моделювання дослідного режиму неробочого ходу шляхом завдання умов симетрії магнітного поля на площині з осями стрижнів магнітної системи. Це дозволило скоротити об’єм 3D геометричної області у 2 рази та забезпечити пропорційне зменшення часових і обчислювальних ресурсів, необхідних для числової реалізації математичної моделі методом скінчених елементів. Визначено особливості несинусоїдних змін у часі миттєвих значень струмів неробочого ходу та зроблено оцінку їх нерівномірного розподілу по фазах трансформатору, який характеризується збільшенням діючих струмів до 113,2%, 112,9% у фазах А і С та їх зменшенням до 72,4% у фазі В. Показано, що амплітуда основної гармоніки зменшується для прямої послідовності фаз на 5,08% від амплітуди струму неробочого ходу трансформатора і збільшується до 27,91% для зворотної послідовності фаз. Встановлено переважний вплив непарних вищих гармонійних складових фазних струмів НХ, амплітуди яких складають 24, 21% і 4% від амплітуди струму НХ для його третьої, п’ятої і сьомої гармоніки. Застосування системи компенсуючих обмоток, що приєднуються до регулювальних обмоток у зворотній послідовності фаз із фазовим зсувом 120 градусів дозволяє скороти діюче значення струму НХ зворотної послідовності до 5%, наблизити діюче значення першої гармоніки струму НХ прямої послідовності фаз до 98% струму НХ, а також зменшити відхилення кутів фазових зсувів у порівнянні із симетричним режимом НХ до 2%.Наукова новизна. На основі теоретичних і експериментальних досліджень визначено переважний вплив третіх гармонійних складових на несинусоїдність фазних струмів неробочого ходу у первинних обмотках, що з’єднані у «Y». Застосування додаткових граничних умов симетрії забезпечує істотне підвищення ефективності числової реалізації завдяки двократному скороченню об’єму 3D області моделювання силового трансформатора у режимі неробочого ходу. Для схеми з’єднання обмоток трансформатора «Y» без нульового проводу шляхом врахування сполучених впливів властивостей гістерезису і вихрових струмів на питомі втрати і потужність намагнічування, завдяки високій точності опису взаємозв’язків між індукцією та напруженістю магнітного поля у феромагнітних середовищах визначено і експериментально підтверджено нові особливості гармонійного складу струмів неробочого ходу із перевагою третьої гармоніки.Практична цінність. Запропоновані в роботі підходи та методики дозволяють зменшити струмову похибку і відносну похибку для втрат НХ до 1,41% і 1,2% для 3D моделі трифазного силового трансформатора. Застосування системи КО дозволяє скоротити у 2 – 2,5 рази амплітуди третіх гармонійних складових фазових струмів НХ і шляхом симетрування струмового навантаження фаз зменшити амплітуди фазних струмів НХ і діюче значення струму НХ на 15 – 20 % та втрати НХ – на 14 – 16%. popup.nrat_date 2025-11-10 Close