بررسی نیروهای الکترومغناطیسی وارده بر سیم پیچی ترانسفورماتور در اثر پدیده فرورزونانس با استفاده از FEM

فرورزونانس، رزونانس غیرخطی است که بین خازن شبکه نظیر خازن کابل ها، خطوط، کلیدهای قدرت و اندوکتانس غیرخطیتجهیزاتی نظیر راکتورها و ترانسفورماتورها، بهنگام اشباع آنها، رخ می دهد. در هنگام وقوع این پدیده، جریان های پالسی بادامنه ی زیاد از سیم پیچی ترانسفورماتور، عبور می کنند که انتظار می رود به تبع آنها، نیروهای الکترومغناطیسی شدیدی بر سیم پیچی ترانسفورماتور وارد گردند. هدف اصلی این مقاله، محاسبه و بررسی نیروهای الکترومغناطیسی وارده بر سیم پیچیترانسفورماتور، ناشی از وقوع پدیده فرورزونانس می باشد. بدین منظور، یک مدل دو بعدی اجزاء محدود (FEM) از یکترانسفورماتور 20Kv/400v با توان نامی 25KVA توسعه داده شده و با تزویج مدار شبکه، محاسبات اجزاء محدود ترانسفورماتوردر وضعیت فرورزونانس، انجام شده است. به منظور ارزیابی صحت مدل اجزاء محدود، نتایج بدست آمده از تحلیل اجزاء محدودبا روش تحلیلی در شرایط کاری نرمال ترانسفورماتور مقایسه شده است که بیانگر دقت مدل توسعه داده شده می باشد. نتایجحاصل از این مطالعه، که وجود نیروهایی با بزرگی چند پریونیت بر سیم پیچی های ترانسفومارماتور، ناشی از پدیده فروزونانس، رانشان می دهند در طراحی الکتریکی و مکانیکی ترانسفورماتورها و سیم پیچی های آن، نقش مهمی ایفاء خواهد کرد.

کلیدواژه ها:

پدیده فرورزونانس ، نیروی الکترومغناطیسی ، روش اجزاء محدود (FEM) ، ترانسفورماتور توزیع