ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКЦИИ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА НА НАМАГНИЧИВАНИЕ МАГНИТОПРОВОДА ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ

  • Вера Васильевна Вахнина Тольяттинский государственный университет
  • Владимир Николаевич Кузнецов Тольяттинский государственный университет
  • Дмитрий Алексеевич Кретов Тольяттинский государственный университет
  • Ольга Владимировна Самолина Тольяттинский государственный университет
  • Михаил Владимирович Дубинин Тольяттинский государственный университет
Ключевые слова: конструкция силового трансформатора, намагничивание магнитопровода, постоянный ток, магнитное поле

Аннотация

В статье рассмотрены вопросы намагничивания магнитопровода для силового трансформатора с трехстержневым типом магнитопровода ТРДН 63000/110 и для силового трансформатора с бронестержневым типом магнитопровода ТДЦ 400000/220 постоянным током с заземленной обмоткой высокого напряжения. Разработана модель магнитного поля силового трансформатора в условиях намагничивания постоянным током с учетом нелинейности кривых намагничивания электротехнической и конструкционной стали. Моделирование магнитных полей в стержнях магнитопровода силовых трансформаторов выполнено в программе FEMM методом конечных элементов. Получены картины распределения силовых линий магнитного поля для силовых трансформаторов ТРДН 63000/110 и ТДЦ 400000/220. В силовом трансформаторе ТРДН 63000/110 с трехстержневой магнитной системой создаваемые постоянным током магнитные поля не могут замыкаться через сердечник силового трансформатора, а вытесняют друг друга, замыкаясь частично через бак силового трансформатора и через окружающее его воздушное пространство. Показано, что у силовых трансформаторов с бронестержневой магнитной системой имеется возможность для замыкания силовых линий внутри магнитной системы, что существенно увеличивает интенсивность намагничивания магнитопровода постоянным током. Построены зависимости средних значений магнитной индукции в центральных поперечных сечениях стержней магнитной системы силового трансформатора от величины постоянного тока. Полученные зависимости позволяют оценить влияние постоянного тока на значения средней магнитной индукции и на скорость насыщения магнитной системы силового трансформатора и сделать вывод, что силовой трансформатор ТРДН 63000/110 в меньшей степени подвержен воздействию постоянной составляющей тока по сравнению с силовым трансформатором ТДЦ 400000/220 вследствие трехстержневой конструкции магнитной системы.

Биографии авторов

Вера Васильевна Вахнина, Тольяттинский государственный университет
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Электроснабжение и электротехника»
Владимир Николаевич Кузнецов, Тольяттинский государственный университет
кандидат технических наук, доцент кафедры «Электроснабжение и электротехника»
Дмитрий Алексеевич Кретов, Тольяттинский государственный университет
кандидат технических наук, доцент кафедры «Электроснабжение и электротехника»
Ольга Владимировна Самолина, Тольяттинский государственный университет
старший преподаватель кафедры «Электроснабжение и электротехника»
Михаил Владимирович Дубинин, Тольяттинский государственный университет
аспирант кафедры «Электроснабжение и электротехника»

Литература

Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов. 5-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1986. 527 с.
Бамдас А.М., Сомов В.А., Шмидт А.О. Трансформаторы и стабилизаторы, регулируемые подмагничиванием шунтов. М.: Госэнергоатомиздат, 1959. 135 с.
Дружинин В.В. Магнитные свойства электротехнической стали. М.: Энергия, 1974. 236 с.
Петров Г.Н. Электрические машины. В 3 ч. Ч. 1. Введение. Трансформаторы. М.: Энергия, 1974. 240 с.
Лейтес Л.В. Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов. М.: Энергия, 1981. 392 с.
Силовые трансформаторы / под ред. С.Д. Лизунова, А.К. Лоханина. М.: Энергоиздат, 2004. 616 с.
Розенблат М.А. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. М.: Наука, 1974. 768 с.
Сергеенков Б.Н., Киселев В.М., Акимова Н.А. Электрические машины. Трансформаторы. М.: Высш. шк., 1989. 352 с.
Засыпкин А.С., Бердов Г.В., Середин М.М. Определение параметров силового трансформатора с насыщенным магнитопроводом // Электричество. 1975. № 12. С. 24–28.
Зихерман М.Х., Кузьмин Н.П., Лейтес Л.В. Магнитная характеристика электротехнической стали при сильном насыщении // Электротехническая промышленность. Аппараты высокого напряжения, трансформаторы, силовые конденсаторы. 1972. Вып. 7. С. 3–5.
Зихерман М.Х. Характеристики намагничивания силовых трансформаторов // Электричество. 1972. № 3. С. 79–82.
Meeker D.C. Finite Element Method Magnetics. Version 4.2 (03 Nov 2013 Build). URL: femm.info.
Meeker D.C. Finite Element Method Magnetics. Version 4.2. User’s Manual (25 Aug 2013). URL: femm.info/Archives/doc/manu¬al42.pdf.
Meeker D.C. FEMM 4.2 Magnetostatic Tutorial (25 Jan 2006). URL: femm.info/Archives/doc/tutorial-magnetic.pdf.
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле. 10-е изд. М.: Гардарики, 2003. 316 с.
Нейман Л.Р., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники. М.: Энергия, 1975. 2 т.
Meeker D.C. MathFEMM 1.20. The Mathematica interface to FEMM 4.2. URL: femm.info/Archives/doc/mathfemm.pdf.
Shewchuk J.R. Triangle. A Two-Dimensional Quality Mesh Generator and Delaunay Triangulator. Version 1.6 (released 28 Jul 2005). URL: cs.cmu.edu/~quake/triangle.html.
Буль О.Б. Методы расчёта магнитных систем электрических аппаратов. М.: Academia, 2005. 336 с.
Ierusalimschy R., Figueiredo L.H., Celes W. Reference Manual of the Programming Language Lua 4.0. URL: lua.org/ftp/¬refman-4.0.pdf.
Опубликован
2015-06-30
Раздел
Технические науки

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 > >>