بكارگيري مدار معادل مشروح توسعه يافته در ابعاد بزرگ براي مطالعه حالت گذراي ترانسفورماتور

Application of Improved Large Scale Detailed Model of Transformer for Transients Studies

در اين مقاله آناليز پاسخ فركانسي ترانسفورماتور با لحاظ ساختار سيم پيچي آن با استفاده از مدار معادل مشروح مورد بررسي قرار گرفته است و در آن يك روش ابتكاري جهت تخمين پارامترهاي مدار معادل مشروح ارائه شده است تا بر مشكل تخمين پارامترها در مدارهاي معادل بزرگ غلبه نمايد. اين روش ابتكاري بر روي مدل مشروح نوزده بخشي پياده سازي شده است. از حل معادلات حالت مدار معادل ترانسفورماتور، پاسخ فركانسي آن استخراج شده است. در اين بررسي، عناصر مدار معادل وابسته به فركانس مدل شده اند. در اين مقاله همچنين مدار معادل مشروح جديدي ارائه شده است كه رفتار ترانسفورماتور را در مقايسه با مدلهاي پيشين با كيفيت مطلوب تري مدل مي كند. روشي جهت اعتبارسنجي مدار معادل استخراج شده ارائه شده است. روش ها و ايده هاي جديد بيان شده بر روي يك سيم پيچ واقعي با توان نامي 1.6مگا ولت آمپر و ولتاژ نامي 20/0.4 كيلو ولت درآزمايشگاه پياده سازي شده است.

In this paper، frequency response analysis (FRA) of transformer based on the detailed model of the transformer windings، is investigated. The determination of the detailed model parameters، which can be considered as a large scale model، is a complex task. To overcome this problem، a heuristic method is presented in this paper. This method is applied to a large scale detailed model with nineteen sections.The state equation model is used، to extract the transfer function of the large scale detail model of the transformer. In this paper، all parameters of the model are assumed to be frequency dependent. Also، a new improved detailed model is presented. It is shown that this model can represent the transient behavior of the transformer winding better than the well-known detailed model. In the laboratory، all new ideas presented in this paper، are applied to a 20/0.4-kV and 1600-kVA transformer. The comparison of simulation and measurement results show the privilege of the improved detailed model in comparison with the conventional ones.