توضیحات
ABSTRACT
The work presented in this paper deals with the investigation of circuit breaker prestrike effect that occurs during energizing a distribution transformer. An experimental test setup that consists of a supply transformer, a vacuum circuit breaker (VCB), a cable and a test transformer is built, and the prestrikes in the VCB are recorded. The test transformer is a prototype distribution transformer, with installed measuring points along transformer windings in each phase. Voltage oscillations are measured along the windings and transformer terminals. The transformer is modeled by lumped parameters extracted from telegrapher’s equations in discrete form. Voltage oscillations during switching-in operations are recorded and calculated with and without a cable installed between the VCB and the transformer. Computed voltages show good agreement with the measured voltages. Described method can be used by transformer manufacturers to estimate voltage wave forms during switching or lightning, to provide useful information for insulation coordination studies, and to investigate resonance effects in transformer windings.
INTRODUCTION
IT IS well known that during switching highly inductive loads like transformers and motors, under specific conditions, multiple restrikes in the circuit breaker can occur. Multiple restrikes are fast voltage surges which proceed along the cable and reach transformer or motor terminals. Because of different surge impedances at terminals, a wave reflection and absorption takes place. Voltage oscillations which proceed toward windings are continuously superposed by new voltage waves from new upcoming surges. Hence, voltage waveforms along the transformer winding within a particular time interval can have very different amplitude and rate of rise. Their oscillations contain a broad frequency range which can be from a few kilohertz up to a few megahertz. These are unwanted phenomena which cause deterioration and failure of the equipment insulation. Almost one third of all motor failures occur because of fast switching surges . Switching surges which enter the windings are non-linearly distributed . Besides, sometimes high inter-turn overvoltages can take place which stress the thin insulation and accelerate its failure. So far, a lot of work has been done on transformer and motor switching . However, voltage transients are measured on transformer terminals and prediction of the voltage distribution along the windings is difficult to be done. In a computer model for motor windings is described which is applied during sequential pole closing . It is also applied for determination of inter-turn voltages during energizing a motor with a VCB.
چکیده
کار ارائه شده در این مقاله به بررسی اثر پیشگیرانه شکن مدار که در جریان برق رسانی یک ترانسفورماتور توزیع رخ می دهد، می پردازد. یک تست آزمایش آزمایشی که شامل یک ترانسفورماتور عرضه، یک ترانسفورماتور خلاء (VCB)، یک کابل و ترانسفورماتور تست ساخته شده است، و پیشگویی ها در VCB ثبت می شود. ترانسفورماتور تست یک ترانسفورماتور توزیع نمونه اولیه است که دارای نقاط اندازه گیری در سیم پیچ ترانسفورماتور در هر مرحله می باشد. نوسانات ولتاژ در امتداد سیم پیچ ها و پایانه های ترانسفورماتور اندازه گیری می شود. ترانسفورماتور با استفاده از پارامترهای توزیع شده از معادلات تلگراف به صورت گسسته مدلسازی شده است. نوسان ولتاژ در جریان عملیات تعویض ثبت و محاسبه شده و بدون کابل نصب شده بین VCB و ترانسفورماتور می باشد. ولتاژ های محاسبه شده با ولتاژ اندازه گیری توافق خوبی دارند. روش توصیف شده می تواند توسط تولید کنندگان ترانسفورماتور برای ارزیابی شکل موج ولتاژ در هنگام سوئیچینگ یا رعد و برق استفاده شود، برای ارائه اطلاعات مفید برای مطالعات هماهنگی عایق، و برای بررسی اثرات رزونانس در سیم پیچ ترانسفورماتور است.
مقدمه
IT به خوبی شناخته شده است که در هنگام تعویض بارهای بسیار الکتریکی مانند ترانسفورماتورها و موتورها، در شرایط خاص، چندین محدودیت در قطع کننده مدار می تواند رخ دهد. محدودیت های چندگانه، ولتاژ های سریع ولتاژ هستند که در طول کابل ادامه می یابند و به ترانسفورماتور یا ترمینال موتور منتقل می شوند. به دلیل امپدانس های مختلف موج در پایانه، بازتاب و جذب موج اتفاق می افتد. نوسانات ولتاژ که به سوی سیم پیچ ها ادامه می دهد، به طور مداوم توسط امواج ولتاژ جدید از جریان های جدید آینده قرار می گیرد. از این رو شکل موج ولتاژ در امتداد سیم پیچ ترانسفورماتور در یک بازه زمانی خاص می تواند دامنه و میزان افزایش بسیار متفاوت داشته باشد. نوسانات آنها دارای دامنه فرکانس گسترده ای است که می تواند از چند کیلو هرتز تا چند مگا هرتز باشد. این ها پدیده های ناخواسته هستند که سبب خسارت و شکست عایق بندی تجهیزات می شود. تقریبا یک سوم از همه شکست های موتور به علت شتاب زیاد سوئیچینگ رخ می دهد. جریان های جابجایی که به سیم پیچ وارد می شوند، غیر خطی توزیع می شوند. علاوه بر این، گاهی اوقات بالا رفتن ولتاژهای درونی نیز ممکن است رخ دهد که بر عایق نازک تأثیر می گذارد و باعث شکست آن می شود. تا کنون، کار بر روی ترانسفورماتور و سوئیچینگ موتور انجام شده است. با این حال، گذرای ولتاژ بر پایانه های ترانسفورماتور اندازه گیری می شود و پیش بینی توزیع ولتاژ در امتداد سیم پیچ ها دشوار است. در یک مدل کامپیوتری برای سیم پیچ موتور شرح داده شده است که در طول بسته شدن قطب متوالی استفاده می شود. همچنین برای تعیین ولتاژهای تعویض در طول نیروی موتور با VCB کاربرد دارد.
Year: 2009
Publisher : IEEE
By : Marjan Popov , René Peter Paul Smeets, Lou van der Sluis, Hans de Herdt, and Jan Declercq
File Information: English Language/ 9 Page / size: 1.62 KB
Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart
سال : 1388
ناشر : IEEE
کاری از : مارجان پاپوف، رنه پیتر پل سمیتس، لوو ون دیلوس، هانس ده هرد و یان اپکرک
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 9صفحه / حجم : KB 1.62
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.