Performing analysis of current transformer in short circuit and open circuit conditions using ANSYS@Maxwell
Yükleniyor...
Tarih
2021
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Calculation of the design parameters of current transformers (CTs) is very complex due to their magnetic and
thermal properties, complexity of their structure, different ferromagnetic properties of the materials and the
nonlinearity of the B-H curve of the core material. The secondary output of these transformers is used for both
measurement and protection circuits. Therefore, AT's accuracy must be very good and precise. In this study,
the transformer is modeled as 2D using the Finite Element Method (FEM). ANSYS@Maxwell program,
which realizes a solution based on finite element method, has been used in magnetic and thermal analysis of
the current transformer. Analyzes of the transformer were carried out in 2D under open and short circuit
conditions. From the results obtained from the analysis, the scattered electromagnetic flux distribution
occurred in the core of the current transformer, which caused the secondary current of the CT to be erroneous.
Therefore, it has been observed that unwanted operating conditions occur in the protection circuits..
Akım trafolarının (AT) tasarım parametrelerinin hesaplanması, manyetik ve termal özellikleri, yapılarının karmaşıklığı, materyallerin farklı ferromanyetik özellikleri ve nüve malzemesinin B-H eğrisinin doğrusal olmaması nedeniyle çok karmaşıktır. Bu trafoların sekonder çıkışı hem ölçü hem de koruma devreleri için kullanılmaktadır. Bu yüzden AT’nin doğruluk derecesi çok iyi ve hassas olmalıdır. Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) kullanılarak bu çalışmada trafo 2D olarak modellenmiştir. Akım transformatörünün manyetik ve termal analizlerinde sonlu elemanlar yöntemine dayanarak çözüm gerçekleştiren ANSYS@Maxwell programı kullanılmıştır. Trafonun analizleri, açık ve kısa devre koşullarında 2D olarak gerçekleştirilmiştir. Analizlerden elde edilen sonuçlardan akım trafosunun nüvesinde dağınık elektromanyetik akı dağılımının meydana geldiği, bu durumun AT’nin sekonder akımının hatalı olmasına sebep olmuştur. Bu yüzden koruma devrelerinde istenmeyen çalışma koşullarının oluştuğu görülmüştür.
Akım trafolarının (AT) tasarım parametrelerinin hesaplanması, manyetik ve termal özellikleri, yapılarının karmaşıklığı, materyallerin farklı ferromanyetik özellikleri ve nüve malzemesinin B-H eğrisinin doğrusal olmaması nedeniyle çok karmaşıktır. Bu trafoların sekonder çıkışı hem ölçü hem de koruma devreleri için kullanılmaktadır. Bu yüzden AT’nin doğruluk derecesi çok iyi ve hassas olmalıdır. Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) kullanılarak bu çalışmada trafo 2D olarak modellenmiştir. Akım transformatörünün manyetik ve termal analizlerinde sonlu elemanlar yöntemine dayanarak çözüm gerçekleştiren ANSYS@Maxwell programı kullanılmıştır. Trafonun analizleri, açık ve kısa devre koşullarında 2D olarak gerçekleştirilmiştir. Analizlerden elde edilen sonuçlardan akım trafosunun nüvesinde dağınık elektromanyetik akı dağılımının meydana geldiği, bu durumun AT’nin sekonder akımının hatalı olmasına sebep olmuştur. Bu yüzden koruma devrelerinde istenmeyen çalışma koşullarının oluştuğu görülmüştür.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Electromagnetic field, Thermal analysis, Current transformer, Finite element method (FEM), Elektromanyetik akı, Termal analiz, Akım transformatörleri, Sonlu elemanlar yöntemi (SEY)
Kaynak
Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
14
Sayı
1
Künye
Özüpak, Y. (2021). Performing analysis of current transformer in short circuit and open circuit conditions using ANSYS@Maxwell. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 14(1), 189-194.
