Zero-sequentziako Impedantzaren Karakterizazioa ZN Konexioarekin Duen Transformatore Elektriko Ihoarenean
Tres fasesko neutroa isolatutako sistema elektrikoan, erdotzailea transformadoreak puntu artifizial neutro bat ematen du, eta hori oso erditik edo reaktore/arku desagertze koil bidez erditzeko daiteke. ZNyn11 elkarketa arrunta da, non zero-sekuentziako magnetomotoreen indarrak nukleoko zutabearen barruko/kanpoko erdi-birabiltzekin kendu egiten dira, serieko birabiltzetako akats-fluxuak doitu eta zero-sekuentziako fluxu/impedantzia ilegarriztasuna gutxienez.
Zero-sekuentziako impedantzia garrantzitsua da: hura determinatzen du akats-fluxuen magnitudea eta fase-tokira dagoen tentsio banaketa impedantzia-erditako sistemetan.
1. ZN Elkarketa Duneen Erdotzaile Transformadoreen Ezaugarriak
YNd11 elkarketa duten transformadoreak erabil daitezke, baina ZNyn11 hobetsia da (Irudia 1). Aldaketak nagusiak:
Fase bakarreko erdigunean, erditze impedantzia aukeratu ondoren, faseko laburpen-fluxuek gainditu behar dituzte transformadore nagusiren faseko eremua.
2. ZN Elkarketa Duneen Erdotzaile Transformadoreen Zero-Sekuentziako Impedantziaren Analisia
Erdotzaile transformadoreen analisi modeluan agertzen diren teknikoko parametro nagusiak Taula 1ean azaldu dira, zero-sekuentziako impedantzian baimendutako desbideratzea ±7.5% izan behar dela eskatzen da.
2.1 Tradizionalari Empirikoaren Formula Bidezko Zero-Sekuentziako Impedantziaren Kalkulua
Ikuspegi 2an (erdotzaile transformadore birabiltzeen ordenamena) adierazten den bezala, zero-sekuentziako impedantzia definizioa da fase bateko tensio-gorria eta akats-fluxua hiru fase guztietan batera igotzen direnean. Kalkulatzeko, X0 jarraitzen du eredu arrunteko bi birabiltze dituzten transformadoreen impedantziaren printzipioa (Ekuazio 1).
Formula honetan, W birabiltze kopurua adierazten du. ZN elkarketa duten birabiltzetarako, W erdi-birabiltzeko birabiltze kopurua da; ∑aR ekarriko ditu fluxu ilegarriztasun-eremua. ZN elkarketa duten birabiltzetarako, bi erdi-birabiltzeko ekarriko ditu fluxu ilegarriztasun-eremua; ρ Rogowski koefizientea da; H birabiltzearen indarr-induktiboa da.
Taula 1eko datuak ekuazio (1)an ordezkatuz, kalkulatutako zero-sekuentziako impedantzia 70.6 Ω da.
2.2 Elektromagnetikoko Software Bidezko Zero-Sekuentziako Impedantziaren Analisia
Infolyticatik Magnet elektromagnetikoko softwarea erabili da indukzio-magnetikoaren analisi bidez. Produktuaren ezaugarri egiturarekin oinarrituta, irudi sinplifikatua sortu da, ikuspegi 3an. Softwareak T-Ω potentzial talde ebazte algoritmoa erabiltzen du laminatutako elementuekin 1. maila arteko interpolazio polinomialarekin.
Elementu finituaren analisi (FEA) zenbakizko kalkulua da variazional printzipioaren eta meshing interpolazioaren oinarrian. Lehenik, muga arazo bat aldatu egiten du variazional arazo batera (hau da, funtzio baten extremum arazoa) variazional printzipioaren bidez, ondoren, meshing interpolazioaren bidez variazional arazo bat aldatu egiten du multivariate funtzio komun baten extremum arazora, azkenik, multivariate aljebraikoen ekuazio multzo batetara reduzitzen da numerikoki ebazteko.Duran analisi, meshing-en zatiketa hauek ezarri ziren: airea 80, hierroko nukleo 30, eta birabiltze 15. Produktuaren meshing diagrama xehetasun berean ikuspegi 4an.
Elementu finitu algoritmoetan, polinomio maila eremua-definizio funtzioen zehaztasunarekin korrelatzen da - maila altuagoek indar-induktiboaren ezaugarriak hobeto karakterizatzen dituzte. Model honek bigarren mailako polinomioa erabili du, 20 iterazio maximoarekin, 0.5% iterazio errorearekin, eta konjugatua gradienteari dagokion 0.01% errorearekin.
Erdotzaile transformadorearen zero-sekuentziako impedantzia probatzeko, erremugan aplikatu behar da indar-induktibo handiaren eremua (softwareko 27.59 A pikea), eta alde txikiak irekitu behar dira, eta tensioa neurtu.
2.3 Zero-Sekuentziako Impedantziaren Neurketa
Erdotzaile transformadorearen lineako terminalen eta neutral terminalaren artean neurtzen da zero-sekuentziako impedantzia oinarriko maiztasunean (ikuspegi 5ean), ohmioetan faseko. Balioa 3U/I (non U proba-tentsioa eta I proba-fluxua) adierazten da. Neurketan, 19.5 A eremua aplikatu da lineako terminalen, eta lineako terminalen eta neutral punturen arteko tensioa 443.3 V neurtu da. Kalkulatutako zero-sekuentziako impedantzia 68.2 Ω da.
2.4 Kalkulatutako, Simulatutako eta Neurtutako Balioen Analisi Batasuna
Taula 2an egin da produktuaren ezaugarri nagusiak konparatzen. Emaitzak adierazten dituzte erdotzaile transformadorearen kalkulatutako eta simulatutako zero-sekuentziako impedantziak neurmeneko balioarekin hurbilduta daude, desbideratzeak 3.5% eta 0.88% direlarik. Elektromagnetikoko softwarearen simulazio-emaitzak neurmeneko balioei hurbilduta daude. Indukzio-magnetikoaren analisi-emaitzak lagundu dute produktuaren kondizio hauetan aurkitu indar-induktiboaren banaketa ezaugarriak, eta horrek lagundu dezake produktuaren indar-induktibo eta egitura diseinua optimizatzeko.
Elektromagnetikoko softwarearen bidez lortutako indukzio-magnetikoaren simulazio-emaitzak neurmeneko balioei hurbilduta daude. Indukzio-magnetikoaren analisi-emaitzak lagundu dute produktuaren kondizio hauetan aurkitu indar-induktiboaren banaketa ezaugarriak, eta horrek lagundu dezake produktuaren indar-induktibo eta egitura diseinua optimizatzeko.
3. Kontklusioa
Zero-sekuentziako impedantzia erdotzaile transformadoreen parametro garrantzitsu bat da, erabiltzaileek eskatzen dituzten desbideratze zehatzekin. Ingeniaritzan tradizionalari empiriko formula bidez kalkulatzerakoan, empiriko koefizienteak zuzentzea beharrezkoa da, eta horrek proiektatzaileen esperientziaren menpe dago, eta zehaztasuna garantizatzeko oso zaila da.
Zehaztasuna hobetu ahal izateko, lan honetan simulazio softwarea erabili da indukzio-magnetikoaren analisi bidez, empiriko formula-ren emaitzak konparatuz, eta proba bidez egiaztatuz. Simulazio-emaitzak zehatzak dira eta ingeniaritzako beharrak bete ditzakete.
