ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПОТОКОВ В РЕЖИМЕ ХОДОСТОГО ХОДА СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

D. S. Yarymbash, S. T Yarymbash, T. E. Divchuk, I. M. Kylymnik

Аннотация


Цель работы. Разработка нового подхода к математическому моделированию в структуре средств FEMM переменных во времени процессов электромагнитного преобразования энергии в силовых распределительных трансформаторах и определение параметров холостого хода с учетом нелинейности магнитных свойств электротехнических сталей и особенностей конструкции трёхфазных шихтованных магнитных систем, которая обеспечивает повышение точности определения распределения магнитных потоков и параметров холостого хода.

Методика исследования. Численное моделирование сопряженных электрических и магнитных полей в силовых распределительных трехфазных трансформаторах методами конечных элементов и теории электромагнитного поля.

Полученные результаты. Представлены теоретические исследования моделирования сопряженных электрических и магнитных полей на основе численной реализации методом конечных элементов обобщенной 2D модели силового распределительного трансформатора, которая позволяет учесть нелинейность магнитных свойств электротехнической стали и изменения угловых смещений токов фазных обмоток в режиме холостого хода. Проанализированы распределения и формы временных кривых магнитных потоков в магнитной системе трехфазного распределительного трансформатора. Определены гармоничный состав временных кривых магнитных потоков в стержнях, ярмах, углах магнитной системы и соответствующие коэффициенты несинусоидальности. Выполнено корректировка распределения действующих значений магнитных потоков в углах для определения активной и реактивной мощности в трехфазных магнитных системах, которая обеспечивает повышение точности  расчета параметров холостого хода трехфазного распределительного трансформатора.

Научная новизна. Предложена методика анализа распределения и формы временных кривых магнитных потоков в магнитной системе трехфазного распределительного трансформатора, которая позволяет учесть нелинейность магнитных свойств электротехнической стали и изменения угловых смещений токов фазных обмоток в режиме холостого хода. Определены гармоничный состав временных кривых магнитных потоков магнитной системе трехфазного распределительного трансформатора и соответствующие коэффициенты несинусоидальности, а также установлены их количественные различия в стержнях, ярмах, углах магнитной системы.

Практическая значимость. Предложена методика корректировки распределения действующих значений магнитных потоков в углах для определения активной и реактивной мощности в трехфазных магнитных системах, которая обеспечивает повышение точности расчета параметров холостого хода трехфазного распределительного трансформатора (относительная погрешность до 5%) на этапе конструкторской подготовки производства.


Ключевые слова


математическая модель; магнитное поле; векторный магнитный потенциал; метод конечных элементов; холостой ход; трехфазный силовой трансформатор; гармонический состав; магнитный поток; активная и реактивная мощности

Полный текст:

PDF (Українська)

Литература


Методика обчислення плати за перетікання реактивної електроенергії між електропередавальною організацією та її споживачами. Затверджена Наказом Міністерства палива та енергетики України 17 січня 2002 р. № 19, зареєстрована в Міністерстві юстиції України 1 лютого 2002 р. за № 93/6381, http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/z0093-02.

Тихомиров П. М. Расчет трансформаторов / П. М. Тихомиров – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 528 с.

Васьковський Ю. М., Польовий аналіз електричних машин: Навч. посіб. – К.: НТУУ «КПІ», 2007. – 192 с.

Байда Е. И. Расчет электромагнитных и тепловых полей с помощью программы FEMM / Е. И. Байда – Харьков НТУ ХПІ, 2015 – 94 с.

Милых В. И. Анализ гармонического состава переменного магнитного поля, связанного с вращающимся ротором турбогенератора, в режимах холостого хода и короткого замыкания / В. И. Милых, Н. В. Полякова // Електротехніка та електроенергетика – 2013. – №2. – С. 5–13.

Буль О. Б., Методы расчета магнитных систем электрических аппаратов/ О. Б. Буль – М.: Академия, 2005. – 337с.


Пристатейная библиография ГОСТ






DOI: https://doi.org/10.15588/1607-6761-2016-2-1

Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Copyright (c) 2017 D. S. Yarymbash, S. T Yarymbash, T. E. Divchuk, I. M. Kylymnik

Creative Commons License
Эта работа лицензирована Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Адрес редакции журнала:
Редакция журнала «E&E», Запорожский национальный технический университет, 
ул. Жуковского, 64, г. Запорожье, 69063, Украина. 
Телефон: 0 (61) 769-82-96 – редакционно-издательский отдел
E-mail: rvv@zntu.edu.ua