دانلود ترجمه مقاله مدل مدار سه فاز برای ترانسفورماتورهای قدرت در محدوده فرکانس بالا

1. مقدمه 2. مدار پارامتر پراکنده برای مدل ترانسفورماتور 3. روش های محاسبه پارامترهای مدار الکتریکی 4. مقایسه روش های محاسبه 5. مقایسه بین شبیه سازی مدل پیشنهادی و نتایج تجربی 6. نتیجه گیری

چکیده – این مقاله یک مدل ترانسفورماتور سه فاز مفصل را ارائه می دهد که عناصر آن بصورت تحلیلی مطابق با طرح فیزیکی و پارامترهای طراحی ساختار ترانسفورماتور قدرت، بیان می شوند. این عبارت ها بصورت تئوری محاسبه شده اند و از طریق شبیه سازی های المان محدود تایید شده اند. مدل پیشنهادی بدست آوردن توزیع ولتاژ داخلی در کل ترانسفورماتور سه فاز را در هر نوع شرایط عملکردی ، بخصوص هنگامی که در یک ابزار شبیه سازی گذرای حوزه زمان الکترومغناطیس شبیه سازی شده امکان پذیر می کند، که این باعث فراهم شدن مشخصات برونی و داخلی ترانسفورماتور در باند فرکانسی که می تواند در سیستم قدرت ظاهر گردد، می شود (تا بیش از 1 مگاهرتز). نتایج بدست آمده با اندازه گیرهای تست های صاعقه و کم فرکانس مقایسه شدند و همخوانی خوبی داشتند. مقدمه: ترانسفورماتورها شاید یکی از مهمترین اجزاء یک سیستم قدرت باشند و همچنین بنظر می رسد یکی از مشکلترین جهت مدل کردن صحیح، می باشند. تخلیه های صاعقه، چندین نوع خطا، عملیات های کلید زنی و بارهای غیرخطی اغلب باعث نوسانات فرکانس بالا و تولید تنش های ولتاژ زیاد گذرا در سیم پیچ ترانسفورماتور می شود. اگر یک ترانسفورماتور تحت یک ولتاژ گذرا مانند تخلیه صاعقه یا جرقه کلید زنی قرار گیرد، می تواند به نقطه عملکردی نامطلوب ، نزدیک به فرکانس تشدید خود برسد که این می تواند باعث فروپاشی ترانسفورماتور شود. ترانسهای قدرت اجزاء بحرانی فرآیندهای انتقال و توزیع انرژی هستند. از نظر افزایش تقاضا برای تامین انرژی قابل اطمینان و کیفیت بالا، شرکت های برق بیشتر به جلوگیری از خطاهای ترانسفورماتور علاقمند هستند.

This paper presents a detailed three-phase transformer model, the elements of which are expressed analytically according to the physical layout and the design construction parameters of the power transformer. These expressions have been calculated theoretically and verified through finite elements simulations. The proposed model allows to obtain the internal voltage distribution through the three-phase transformer in any type of operating condition, particularly when it is simulated in an electromagnetic time domain transient simulation tool, providing an external and internal characterization of the transformer in a frequency band that can appear in a power system (up to 1 MHz). The obtained results have been compared with both lightning and low frequency tests measurements, showing a good agreement. Introduction: Transformers are probably one of the most common components in a power system and also turn to be one of the most difficult to be properly modelled. Transformers are often exposed to a variety of high voltage transients. Lightning discharges, several types of faults, switching operations, and nonlinear loads, often cause high frequency oscillations and produce transient high voltage stresses at the transformer windings [1]. If a transformer is under a voltage transient, like lightning discharges or switching surges, it could reach undesirable operation points, near to its resonance frequency, which may cause the collapse of the transformer [2,3]. Power transformers are critical components of energy transmission and distribution processes. In view of increasing demand for reliable and high-quality energy supply, electrical utilities are more interested in avoiding transformer failures [4,5].