Анализ возникновения бросков магнитного потока и намагничивающего тока при включении трансформатора на холостом ходу
Ключевые слова:
трансформатор, переходные процессы, магнитный поток, намагничивающий ток, включение трансформатора, кривая намагничиванияАннотация
В данной статье рассматриваются переходные процессы, возникающие в силовых трансформаторах при их включении на холостом ходу. Приводятся основные негативные последствия, возникающие вследствие бросков намагничивающего тока, и их влияние на качество работы электрооборудования, в частности, ложные срабатывания устройств релейной защиты и деформация элементов конструкции трансформатора электродинамическими силами. Представлен математический вывод физических величин, определяющих процесс возникновения бросков магнитного потока и намагничивающего тока на примере включения силового однофазного стержневого трансформатора в режиме холостого хода. В результате математического анализа были выявлены основные факторы, влияющие на протекание переходного процесса при включении силового трансформатора в режиме холостого хода. Было получено математическое выражение, позволяющее определить фазу напряжения сети для благоприятного момента включения однофазного трансформатора в зависимости от величины остаточного магнитного потока в стали сердечника трансформатора. На основании проведённого анализа переходных процессов, возникающих при включении трансформаторов на холостом ходу, могут быть разработаны методы или алгоритмы включения силовых трансформаторов, позволяющие осуществить плавный пуск трансформатора и избежать или минимизировать негативные последствия.
Метрики
Библиографические ссылки
ГОСТ
1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Учеб. пособие. 12-е изд., испр. и доп. Т. 1. М.: Изд-во Юрайт, 2019. 831 с.
2. Лурье А.И. Намагничивающий ток (ток включения) трансформаторов, стойкость при токах включения // Электродинамическая стойкость трансформаторов и реакторов при коротких замыканиях. М.: Изд-во Знак, 2005. С. 290-309.
3. Силовые трансформаторы: Справочник / Под ред. С.Д. Лизунова, А.К. Лоханина. М.: Энергоиздат, 2004. 615 с.
4. Вольдек А.И. Электрические машины: Учеб. пособие. 3-е изд., перераб. Л.: Изд-во Энергия, 1965. 832 с.
5. Дроздов А.Д. Электрические цепи с ферромагнитными сердечниками в релейной защите: Учеб. пособие. М.: Изд-во Энергия, 1965. 240 с.
6. Проектирование силовых трансформаторов с использованием методов оптимизации / Ю.А. Арутюнов, О.Н. Бородин, А.А. Дробязко и др. // Омский научный вестник. 2017. № 6 С. 47-53. EDN: YKHVHY
7. Булат В.А., Губанович А.Г., Силюк С.М. Электромагнитные переходные процессы: Учеб. пособие. Минск: Изд-во БНТУ, 2020. 214 с.
8. Holcomb J. E Distribution transformer magnetizing inrush current // Transactions of the American Institute of Electrical Engineers. Part III: Power Apparatus and Systems, 1961. Vol. 80. P. 697-702. DOI: 10.1109/AIEEPAS.1961.4501117
9. Schmidt, W. Über den Einschaltstrom bei Drehstromtransformatoren // Elektrotechnische ZeitschriftEd, 1961. Vol. 82. № 15. P. 471-474.
APA
1. Bessonov, L. A. (2019). Teoreticheskiye osnovy elektrotekhniki [Theoretical foundations of electrical engineering] (12rd. ed). Yurayt [In Russian]
2. Lurie, A. I. (2005). Namagnichivayushchiy tok (tok vklyucheniya) transformatorov, stoykost' pri tokakh vklyucheniya [Magnetizing current (switching current) of transformers, resistance to switching currents]. In Elektrodinamicheskaya stoykost' transformatorov i reaktorov pri korotkikh zamykaniyakh (pp. 290-309). Znak. [In Russian]
3. Lizunov, S. D., & Lokhanin, A.K. (2004). Silovyye transformatory [Power transformers] . Energoizdat. [In Russian]
4. Vol'dek, A. I. (1965). Elektricheskiye mashiny [Electric machines] (3rd. ed). Energiya [In Russian]
5. Drozdov, A. D. (1965). Elektricheskiye tsepi s ferramagnitnymi serdechnikami v releynoy zashchite [Electric circuits with ferromagnetic cores in relay protection] . Energiya. [In Russian]
6. Arutyunov, Yu. A., Borodin, O. N., Drobyazko, A. A., Chashchin, E. A., & Shashok, P.A. (2017). Proyektirovaniye silovykh transformatorov s ispol'zovaniyem metodov optimizatsii [Design of power transformers using optimization methods]. Omskiy nauchnyy vestnik, 6, 47-53. [In Russian].
7. Bulat, V. A., Gubanovich, A. G., & Silyuk, S. M. (2020). Elektromagnitnyye perekhodnyye protsessy [Electromagnetic transients] . BNTU. [In Russian]
8. Holcomb, J. E (1961). Distribution transformer magnetizing inrush current. Transactions of the American Institute of Electrical Engineers. Part III: Power Apparatus and Systems, 80, 697-702. https://doi.org/10.1109/AIEEPAS.1961.4501117
9. Schmidt, W. (1961). Über den Einschaltstrom bei Drehstromtransformatoren. Elektrotechnische ZeitschriftEd, 82(15) . 471-474.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
URN
Лицензия
Copyright (c) 2022 Халина Т.М., Овсепян В.А., Богоутдинов Е.Р.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
