خرابی ترانسفورماتور به علت حالات گذرای سوئیچینگ القا شده مدارشکن که برای صنعت سیمان قابل کاربرد است

Transformer failure due to circuit breaker induced switching transients applicable to the cement industry

مجله آی تریپل ای – IEEE

سال ۲۰۱۳

چکیده

حالات گذرای سوئیچینگ مرتبط با مدارشکن برای سالهای زیادی مد نظر بوده است. به تازگی این پدیده تعداد قابل توجهی از خرابی های ترانسفورماتور منسوب شده است که مرتبط با سوئیچینگ اولیه مدار شکن است. این خرابی های ترانسفورماتور دارای عوامل سهیم مشترک مانند ۱) خلاء اولیه یا SF-6 شکن، ۲) کابل کوتاه و یا اتصال به باس به ترانسفورماتور، و ۳) کاربرد مرتبط با ترانسفورماتورهای نوع خشک یا سیم پیچ ریخته گری و برخی از مایع های پر شده. این مقاله, این خرابی های اخیر ترانسفورماتور ناشی از حالات گذرای اولیه مدارشکن را برای نشان دادن شدت آسیب های ناشی از افزایش ولتاژ و بحث در مورد مشترک عوامل موثر بررسی می کند. سپس، شبیه سازی های گذرای سوییچینگ در برنامه حالات گذرا الکترومغناطیسی (EMTP), مطالعات موردی را ارائه خواهد داد که نشان می دهد چگونه ویژگی های مدار شکن جریان و ضربه-مجدد با ویژگی های حیاتی مدار بحرانی ترکیب و موجب خرابی ترانسفورماتور می شود. طراحی و نصب و راه اندازی ملاحظات عنوان خواهد شد، به ویژه چالش های بازسازی یک کمک فنر برای یک مرکز موجود با فضای محدود. برای صنعت سیمان، شرایطی که در آن حالات گذرای سوئیچینگ ناشی از مدار شکن به احتمال زیاد به آسیب ترانسفورماتور منجر می شود, بحث خواهد شد. در نهایت، چند تکنیک و تجهیزات ثابت شده برای کاهش موفق حالات سوییچینگ گذرای مدار شکن خواهد شد از جمله برقگیرها، افزایش خازن ها، کمک فنرها و ترکیب این موارد ارائه خواهد شد.

Abstract
Switching transients associated with circuit breakers have been observed for many years. Recently this phenomenon has been attributed to a significant number of transformer failures involving primary circuit breaker switching. These transformer failures had common contributing factors such as 1) primary vacuum or SF-6 breaker, 2) short cable or bus connection to transformer, and 3) application involving dry-type or cast coil transformers and some liquid filled. This paper will review these recent transformer failures due to primary circuit breaker switching transients to show the severity of damage caused by the voltage surge and discuss the common contributing factors. Next, switching transient simulations in the electromagnetic transients program (EMTP) will give case studies which illustrate how breaker characteristics of current chopping and re-strike combine with critical circuit characteristics to cause transformer failure. Design and installation considerations will be addressed, especially the challenges of retrofitting a snubber to an existing facility with limited space. For the cement industry, situations where circuit breaker induced switching transients are likely to damage transformers will be discussed. Finally, several techniques and equipment proven to successfully mitigate the breaker switching transients will be presented including surge arresters, surge capacitors, snubbers and these in combination.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه آماده ورد