ТОПОЛОГІЧНА ОБОРОТНА МОДЕЛЬ ТРИФАЗНОГО П’ЯТИСТРИЖНЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2018-3-1Ключові слова:
п’ятистрижневий трансформатор, топологічна модель, оборотна модель, перехідний процес, форми струмів, експеримент, геомагнітно-індуковані струми, струми включенняАнотація
Мета роботи. Стаття продовжує дослідження авторів, присвячені перехідним процесам в трифазних п’ятистрижневих трансформаторах. Головна мета роботи − запропонувати методику розрахунку параметрів моделі, що охоплюють роботу трансформатора з насиченим осердям. Ця мета досягається шляхом використанням концепції оберненості моделі.
Методи дослідження. Розрахунок параметрів моделі виконується з використанням магнітної схеми заміщення трансформатора і побудований на юдеї її оберненості. Рішення знаходиться шляхом прирівнювання вхідних магнітних опорів, розрахованих з боку внутрішньої і зовнішньої обмоток, і магнітних опорів цих обмоток у повітрі.
Отримані результати. Точність моделювання процесів в присутності ГІТ перевищує точність відомих моделей трифазних п’ятистрижневих трансформаторів. Адекватність моделі підтверджується близькістю прогнозованих фазних струмів і споживаної реактивної потужності, до відповідних величин, виміряним в експерименті на двох 400 МВА трансформаторах, які були під’єднані до енергосистеми напругою 410 кВ. Обґрунтованість моделі перевірена при постійних струмах в нейтралі силою 75 і 200 А. Показано застосовність моделі для оцінки кидків струму включення.
Наукова новизна. Оригінальність і новизна методу полягає в можливості визначати параметри моделі без використання експериментальних даних, що отримані при насиченому осерді. Метод забезпечує оберненість моделі триобмоточного трансформатора, тобто її коректну поведінку при збудженні будь якої з обмоток.
Практична цінність. Практична цінність і значимість статті обумовлені тим, що запропонована модель трансформатора являє собою простий і надійний інструмент для дослідження електричних систем. В якості практично важливого результату, показано правильне прогнозування моделлю часового відгуку трансформатора, що спостерігався в експерименті.
Посилання
[1] Zirka, S., Moroz, Y., Arturi, C., & Bonnman, D. (2018). Topological transient models of three-phase five-limb transformer. Electrical Engineering And Power Engineering, 2, 18-25. doi:http://dx.doi.org/10.15588/1607-6761-2017-2-2
[2] Arturi, C. M. (1991). Transient simulation of a three phase five limb step-up transformer following an out-of-phase synchronization. IEEE Trans. Power Delivery, 6, 1, 196-207. doi: http://dx.doi.org/10.1109/61.103738
[3] Chen, X., Venkata, S.S. (1997). A three-phase three winding core-type transformer model for low frequency transient studies. IEEE Trans. Power Delivery, 12, 2, 775-782. doi: http://dx.doi.org/0885-8977/97/$10.00
[4] Walling, R. A., Khan, A. H. (1991). Characteristics of transformer exciting current during geomagnetic disturbances. IEEE Trans. Power Delivery, 6, 4, 1707-1714. doi: 0885-8977/91$01.00
[5] Zirka, S. E., Moroz, Y. I., Arturi, C. M., Chiesa, N., Høidalen, H. K. (2012). Topology-correct reversible transformer model. IEEE Trans. Power Delivery, 27, 4, 2037-2045. doi: http://dx.doi.org/10.1109/TPWRD.2012.2205275
[6] Jazebi, S., Leόn, F. de, Farazmand, A., Deswal D. (2013). Dual reversible transformer model for the calculation of low-frequency transients. IEEE Trans. Power Delivery, 28, 4, 2509-2516. doi:http://dx.doi.org/10.1109/TPWRD.2013.2268857
[7] Jazebi, S., Leόn, F. de. (2015). Experimentally validated reversible singe-phase multiwinding transformer model for the accurate calculation of low-frequency transients. IEEE Trans. Power Delivery, 30, 1, 193-201. doi:http://dx.doi.org/10.1109/TPWRD.2014.2319093
[8] Lahtinen, M., Elovaara, J. (2002). GIC occurrences and GIC test for 400 kV system transformer. IEEE Trans. Power Delivery, 17, 2, 555-561. doi:http://dx.doi.org/0885-8977(02)02750-4.
[9] Yang, M., Kazemi, R., Jazebi, S., D. Deswal, Leon, F. De. (2018). Retrofitting the BCTRAN transformer model with non-linear magnetizing branches for the accurate study of low-frequency deep saturating transients. IEEE Trans. Power Delivery, 5, 33, 2344-2353. doi:http://dx.doi.org/10.1109/TPWRD.2018.2825252
[10] Alexander Ch., Sadiku M., (2013). Fundamentals of electric circuits, 5th edition. New York, NY, USA: McGraw-Hill.
[11] Høidalen, H. K., Mork, B. A., Gonzalez, F., Ishchenko, D., Chiesa, N. (2009). Implementation and verification of the hybrid transformer model in ATPDraw, Electric Power Systems Research, 79, 3, 454-459. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.epsr.2008.09.003
[12] Moroz, Y. I., Zirka, S. E. (2014). Inverse models of magnetic hysteresis, [Online]. Available: https://sites.google.com/site/inverse-hysteresismodel.
[13] Alternative Transients Program, ATP-EMTP. (2016). [Online]. Available: http://www.eeug.org
[14] S. Jazebi, A. Rezaei-Zare, M. Lambert, et al. (2016). Duality-derived transformer models for low-frequency electromagnetic transients—Part II: Complementary modeling guidelines. IEEE Trans. Power Delivery, 31, 5, 2420-2430. doi: http://dx.doi.org/10.1109/TPWRD.2016.2556686
[15] Zirka, S. E., Moroz, Y. I., Høidalen, H. K., Lotfi, A., Chiesa, N., Arturi, C. M. (2017). Practical experience in using a topological model of a core-type three-phase transformer—no-load and inrush conditions. IEEE Trans. Power Delivery, 32, 4, 2081-2090. doi:http://dx.doi.org/10.1109/TPWRD.2016.2618900
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 S. E. Zirka, Y. I. Moroz, C.M. Arturi, J. Elovaara, M. Lahtinen
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
