Elektrotehnìka ta Elektroenergetika (Dec 2016)
ОСОБЛИВОСТІ РОЗПОДІЛЕННЯ МАГНІТНИХ ПОТОКІВ У РЕЖИМІ НЕРОБОЧОГО ХОДУ СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ
Abstract
Мета роботи. Розробка нового підходу до математичного моделювання у структурі засобів FEMM змінних у часі процесів електромагнітного перетворення енергії в силових розподільчих трансформаторах і визначення параметрів неробочого ходу з урахуванням нелінійних магнітних властивостей електротехнічних сталей і особливостей конструкції трифазних шихтованих магнітних систем, що забезпечує підвищення точності визначення розподілення магнітних потоків і параметрів неробочого ходу. Методи досліджень. Чисельне моделювання зв’язаних електричних та магнітних полів в силових розподільчих трансформаторах методами скінчених елементів та теорії електромагнітного поля. Отримані результати. Представлено теоретичні дослідження моделювання зв’язаних електричних та магнітних полів на основі чисельної реалізації методом скінчених елементів узагальненої 2D моделі силового розподільчого трансформатору, яка дозволяє врахувати нелінійність магнітних властивостей електротехнічної сталі та зміни кутових зсувів струмів фазних обмоток у режимі неробочого ходу. Проаналізовано розподілення і форми часових кривих магнітних потоків у магнітній системі трифазного розподільчого трансформатора. Визначено гармонійний склад часових кривих магнітних потоків у стрижнях, ярмах, кутах магнітної системи і відповідні коефіцієнти несинусоїдальності. Виконано корегування для розподілу діючих значень магнітних потоків у кутах для визначення активної та реактивної потужності в трифазних магнітних системах, що забезпечує підвищення точності розрахунку параметрів неробочого ходу трифазного розподільчого трансформатора. Наукова новизна. Запропоновано методику для аналізу розподілення і форми часових кривих магнітних потоків у магнітній системі трифазного розподільчого трансформатора, яка дозволяє врахувати нелінійність магнітних властивостей електротехнічної сталі та зміни кутових зсувів струмів фазних обмоток у режимі неробочого ходу. Визначено гармонійний склад часових кривих магнітних потоків в магнітній системі трифазного розподільчого трансформатора і відповідні коефіцієнти несинусоїдальності, а також встановлено їх кількісні відмінності у стрижнях, ярмах, кутах магнітної системи. Практична значимість. Запропоновано методику корегування для розподілу діючих значень магнітних потоків у кутах для визначення активної та реактивної потужності в трифазних магнітних системах, яка забезпечує підвищення точності розрахунку параметрів неробочого ходу трифазного розподільчого трансформатора (відносна похибка до 5%) на етапі конструкторської підготовки виробництва.
Keywords
