KISA DEVRE DURUMUNDA GÜÇ TRAFOSUNDA MEYDANA GELEN ELEKTROMANYETİK KUVVETLERİN SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ İLE ANALİZİ

Yıl 2019, Cilt: 6 Sayı: 10, 10 - 22, 14.06.2019

Yıldırım Özüpak

Öz

Geçici elektromanyetik kuvvetler, transformatörlerin
parametreleri üzerinde mekanik baskıya neden olurlar. Bu çalışmada, bir güç transformatörünün
kısa devre durumunda sargılarında meydana gelen elektromanyetik kuvvetler
incelenmiştir. Bu kuvvetleri hesaplamak için transformatör ANSYS@Maxwell
ortamında 3D olarak modellenmiştir.
Güç transformatörüne uygulanan kısa devre geçici akımlarına bağlı olarak
manyetik vektör potansiyeli, elektromanyetik akı yoğunluğu ve elektromanyetik
kuvvetlerin analizi Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) gerçekleştirilmiştir. Elde
edilen sonuçlar analitik sonuçlarla karşılaştırılmış ve tasarlanan modelin
gerçek modelle iyi bir uyum içinde olduğu görülmüştür. Bu çalışmada ele alınan
sayısal modelleme tekniğinin güç transformatörünün ve diğer transformatör
modellerinin tasarımında faydalı olması beklenmektedir.

Anahtar Kelimeler

Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY), Elektromanyetik Kuvvet, Transformatör

Kaynakça

• [1] Hyun-Mo Ahn, Ji-Yeon Lee, Joong-Kyoung Kim, Yeon-Ho Oh, Sang-Yong Jung, Sung-Chin Hahn, “Finite element analysis of short circuit electromagnetic force in power transformer,” in Proc. ICEMS, Tokyo, Japan, 2009, pp. 1–4.
• [2] S. Jamali, M. Ardebili, and K. Abbaszadh, “Calculation of short circuit reactance and electromagnetic force in three phase transformer by finite element method,” in Proc. Int. Conf. Elect. Mach. Syst., 2005, vol. 3, pp. 1725–1730.
• [3] S. J. Salon, Finite Element Analysis of Electrical Machines. Troy,New York: Rensselaer Polytech. Inst., 1995.
• [4] S. V. Kulkarni and S. A. Khaparde, Transformer Engineering. NewYork: Marcel Dekker, 2004.
• [5] Erdi doğan, Bedri Kekezoğlu “Güç Transformatörlerinde Gürültü Seviyesinin Analizi”, YTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016
• [6] G. Bertagnolli, Short-Circuit Duty of Power Transformer. Zurich, Switzerland: ABB Ltd., 2007.
• [7] Yugendrao K. N.,Structural Modeling of a Three Phase Core type Transformer using ANSYS Maxwell 3D, Internatıonal Journal Of Innovatıve Research In Electrıcal, Electronıcs, Instrumentatıon And Control Engıneerıng Vol. 4, Issue 4, April 2016, pp. 17-20.
• [8] S. Vasilija, FEM 2D and 3D design of transformer for core losses computation, Scıentıfıc Proceedings XIV Internatıonal Congress "Machınes. Technolоgıes. Materıals." 2017–Summer Sessıon Volume V, 345-348.
• [9] G. B. Kumbhar and S. V. Kulkarni, “Analysis of short-circuit performance of split-winding transformer using coupled field-circuit approach,” IEEE Trans. Power Del., vol. 22, no. 2, pp. 936–943, Apr. 2007.