ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОКОВ. МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ЭЛЕКТРОДИНАЛОТЧЕ СКИХ СИЛ В СИЛОВОМ ТРАНСФОРМАТОРЕ В АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ MATLAB/SIMULINK и COMSOL
The approach to modeling of electromagnetic processes in power transformer at emergency operation is proposed. It consists of computation of instantaneous currents in transformer windings using Matlab/Simulink, computation of magnetic field in active zone of transformer and determination of distribu...
Gespeichert in:
| Datum: | 2011 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2011
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1443 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Technical Electrodynamics |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Technical Electrodynamics| _version_ | 1870205002872520704 |
|---|---|
| author | Подольцев, А.Д. Конторович, Л.Н. |
| author_facet | Подольцев, А.Д. Конторович, Л.Н. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "А.Д. Подольцев",
"institution": "Інститут електродинаміки НАН України, пр. Перемоги, 56, Київ, 03057, Україна"
},
{
"author": "Л.Н. Конторович",
"institution": "ОАО «Запорожтрансформатор», Днепропетровское шоссе, 3. Запорожье, 69600. Украина"
}
] |
| author_sort | Подольцев, А.Д. |
| baseUrl_str | https://techned.org.ua/index.php/techned/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-01-31T14:00:11Z |
| description | The approach to modeling of electromagnetic processes in power transformer at emergency operation is proposed. It consists of computation of instantaneous currents in transformer windings using Matlab/Simulink, computation of magnetic field in active zone of transformer and determination of distribution of electromagnetic forces in windings by means of code Comsol. Three types of emergency operation of the transformer as applied to specific power system (namely, connection of transformer with saturated core at no-load, single-phase and three-phase short-circuit in a load are considered. As shown, maximum value of forces in the windings are realized under condition of three-phase shortcircuit, and minimum - at single-phase short-circuit. References 8, table 1, figures 9. |
| first_indexed | 2026-06-16T01:26:35Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 1607-7970. . . 2011. 6 3
621.314.2
,
MATLAB/SIMULINK COMSOL
1, , 2, ,
1 – , . , 56, -57, 03680, ,
2 – « », , 3, , 69600, .
, -
Matlab/Simulink, -
Comsol.
– -
, . , -
, –
. . 8, . 1, . 9.
: , , , ,
Matlab/Simulink, Comsol.
( ) -
.
, -
, ( )
., .
, -
. -
,
, -
,
. -
.
, , ,
[7]. ,
[1],
RLC .
[2]. -
.
,
, .
, -
Matlab/Simulink/SimPowerSystems ( -
[6]) Comsol ( [8]). -
-
. , -
Comsol, ANSYS -
© ., ., 2011
4 ISSN 1607-7970. . . 2011. 6
( ., , [3]).
-
,
Matlab/Simulink/SimPowerSystem
Comsol. -
, -
, , -
.
, -
. -
,
, -
, . ,
. .
Matlab/Simulink/SimPowerSystems -
, -
, Simulink- .
-
, .
Comsol -
, .
: 1) , 2)
3) . -
1 2. ,
, ,
1 Simulink- .
.
-
.
Simulink- ( . 1), -
( ):
;
RL,
;
B1;
;
225 , 2400/600 ( -
Matlab/Simulink).
RL
. 1
ISSN 1607-7970. . . 2011. 6 5
.
-
Simulink- .
. 1
(
) -
, -
-
-
, .
.
. 2, .
-
rB 0,9 .
,
1t ,
275 . -
54 -
-
275/54=5,1, -
, [4].
1t -
( 1)
2
.
,
. -
,
,
, . -
. 2, , .
. Simulink-
-
-
. 3.
. 1
,
, .
. 4, ( -
) ( ) . -
, 2t , -
,1ai ,1bi ,1ci ,2ai ,2bi ,2ci
rB 0,9 275 -100 -45 - - -
160 -50 -110 -620 220 400
400 -200 -200 -1500 750 750
,
,
1ai
1t
,
. 2
,
,
6 ISSN 1607-7970. . . 2011. 6
2 . 2t
( 2)
.
. 4, ( )
( ) . -
, 3t ,
4 . 3t ( 3)
.
-
. 225
, 2400/600 , Comsol, -
. 5, ( -
). . 5, -
. 3
,
,
,
3t
2t
-
-
,
,
,
2t
. 4
ISSN 1607-7970. . . 2011. 6 7
, 32428 ( -
).
, ( ) –
1 .
A
:
e
r JAB ))(( 11
0 , 0A . (1)
)( Br , -
AB , eJ -
-
– . -
-
, . 6.
-
Comsol .
:
–
0nB , –
0A . -
-
-
,
BJf e .
B f
. 7.
, 1 -
. ( ) -
( . 7, ) ( . 7, ). ,
–
1,95 . -
, , . -
( ) , -
. 5
. 6
8 ISSN 1607-7970. . . 2011. 6
maxf =13.6 3
. 8
. 9
maxf =78.5 3
maxf =46.8 3
. 7
ISSN 1607-7970. . . 2011. 6 9
.
max
f -
46,8 3. , -
, -
( ., , [5]).
B f
. 8, , .
,
2 . , 2t -
,
, 1,21 , . -
. 8, , ,
,
max
f 13,6 3, . 3 -
, .
B f
. 9, , .
,
3 . , 3t
, , 1,46 ,
. . 9,
, ,
,
max
f
78,5 3, . 2 , .
, , -
,
– .
.
, -
Matlab/Simulink, -
e c Comsol.
-
, -
, , -
.
–
, . , -
, –
.
, ,
, -
.
1. ., ., .
// . 1977. 4. C. 8 11.
2. ., .
// . 1975. 7. C. 50 54.
3. ., ., ., . ,
// . . . "
". 2010. . 2. C. 25 30.
10 ISSN 1607-7970. . . 2011. 6
4. ., ., . // -
. 2010. 11. .11 – 17.
5. . . : . 1972. 392 .
6. . Matlab, SimPowerSystems Simulink.
.- .: , 2008. 287 .
7. / . . .: ,
2006. 520 c.
8. www.comsol.com
621.314.2
,
MATLAB/SIMULINK COMSOL
1, , 2, ,
1 – , . , 56, -57, 03680, ,
2 – « », , 3, , 69600, .
-
,
Matlab/Simulink,
Comsol. -
– -
, . , -
, – . . 8, . 1, . 9.
: , , , ,
Matlab/Simulink, Comsol.
Numerical Simulation f Electric Currents, Magnetic Field and Electrodynamic Forces in Power Transformer at
Emergency Operation Using MATLAB/SIMULINK AND COMSOL
A.D.Podoltsev, L.N.Kontorovich,
1 – The Institute of Electrodynamics, Ukrainian National Academy of Sciences,
pr. Peremogy, 56, Kyiv-57, 03680, Ukraine,
2 – Public Corporation «Zaporozhtransformator», Dnepropetrovskoe shosse, 3, Zaporozhe, 69600, Ukraine.
The approach to modeling of electromagnetic processes in power transformer at emergency operation is proposed. It
consists of computation of instantaneous currents in transformer windings using Matlab/Simulink, computation of mag-
netic field in active zone of transformer and determination of distribution of electromagnetic forces in windings by
means of code Comsol. Three types of emergency operation of the transformer as applied to specific power system
(namely, connection of transformer with saturated core at no-load, single-phase and three-phase short-circuit in a load
are considered. As shown, maximum value of forces in the windings are realized under condition of three-phase short-
circuit, and minimum - at single-phase short-circuit. References 8, table 1, figures 9.
Key words: power transformer, inrush current, short-circuit current, magnetic field, Matlab/Simulink, Comsol.
1. Bunin A.G., Kontorovich L.N., Vinogreev M.Yu. Calculation of current and voltage in transformer winding //
Elektrotekhnika. 1977. 4. P. 8 11. (Rus)
2. Bunin A.G., Kontorovich L.N. Calculation of pulsed overvoltage in transformer winding taking inter account
of magnetic core // Elektrichestvo. 1975. 7. P. 50 54. (Rus)
3. Basova A.V., Ivankov V.F., Kokoshin S.S., Khimiuk I.V. Numerical simulation of magnetic field and losses in
the conductive parts of transformer and reactor core // Tekhnichna elektrodynamika. Tematychnyi vypusk "Problemy
suchasnoi elektrotekhniky". 2010. Vol 2. P. 25 30.(Ukr)
4. Lazarev N.S., Shulga R.N., Shulga A.R. Current of swishing of power transformer // Elektrotekhnika.
2010. 11. P. 11 17. (Rus)
5. Knopfel G. High magnetic field. Moskva: Mir, 1972. 392 p. (Rus)
6. Chernykh I.V. Modeling of electrical equipment with help of Matlab, SimPowerSystems and Simulink.
Sankt-Petersburg, Piter, 2008. 287 p. (Rus)
7. Electrodynamical endurance of transformers and reactors // d. by A.I.Lurie. Moskva: Znak, 2006. 520 p. (Rus)
8. www.comsol.com
25.05.2011
Received 25.05.2011
http://www.comsol.com/
http://www.comsol.com/
|
| id | techned_org_ua-article-1443 |
| institution | Technical Electrodynamics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-06-16T01:26:35Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | technedorgua/db/4286fd3b08c42f0b811926b58fb72adb.pdf |
| spelling | techned_org_ua-article-14432023-01-31T14:00:11Z NUMERICAL SIMULATION OF ELECTRIC CURRENTS, MAGNETIC FIELD AND ELECTRODYNAMIC FORCES IN POWER TRANSFORMER AT EMERGENCY OPERATION USING MATLAB/SIMULINK AND COMSOL ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОКОВ. МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ЭЛЕКТРОДИНАЛОТЧЕ СКИХ СИЛ В СИЛОВОМ ТРАНСФОРМАТОРЕ В АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ MATLAB/SIMULINK и COMSOL Подольцев, А.Д. Конторович, Л.Н. power transformer inrush current short-circuit current magnetic field Matlab/Simulink Comsol силовой трансформатор токи включения токи короткого замыкания магнитное пoле MATLAB/SIMULINK Comsol The approach to modeling of electromagnetic processes in power transformer at emergency operation is proposed. It consists of computation of instantaneous currents in transformer windings using Matlab/Simulink, computation of magnetic field in active zone of transformer and determination of distribution of electromagnetic forces in windings by means of code Comsol. Three types of emergency operation of the transformer as applied to specific power system (namely, connection of transformer with saturated core at no-load, single-phase and three-phase short-circuit in a load are considered. As shown, maximum value of forces in the windings are realized under condition of three-phase shortcircuit, and minimum - at single-phase short-circuit. References 8, table 1, figures 9. Предложен подход к моделированию электромагнитных процессов в силовом трансформаторе в аварийных режимах, включающий расчет мгновенных значений электрических токов в обмотках трансформатора в пакете MATLAB/SIMULINK, расчет магнитного поля в активной зоне трансформатора и распределения электродинамических сил в его обмотках с помощью пгрограммы Comsol. Рассмотрены три аварийных режима работы трансформатора применительно к конкретной электрической сети - включение трансформатора с насыщенным магнитопроводом на холостом ходу, однофазное и трехфазное КЗ в нагрузке. Показано, что максимальные сиговые нагрузки в обмотках реализуются в режиме трехфазного КЗ, а минимальные – однофазного КЗ. Библ. 8. табл. 1. рис. 9. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2011-11-07 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1443 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 6 (2011): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 003 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 6 (2011): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 003 2218-1903 1607-7970 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1443/1325 Авторське право (c) 2023 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | силовой трансформатор токи включения токи короткого замыкания магнитное пoле MATLAB/SIMULINK Comsol Подольцев, А.Д. Конторович, Л.Н. ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОКОВ. МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ЭЛЕКТРОДИНАЛОТЧЕ СКИХ СИЛ В СИЛОВОМ ТРАНСФОРМАТОРЕ В АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ MATLAB/SIMULINK и COMSOL |
| title | ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОКОВ. МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ЭЛЕКТРОДИНАЛОТЧЕ СКИХ СИЛ В СИЛОВОМ ТРАНСФОРМАТОРЕ В АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ MATLAB/SIMULINK и COMSOL |
| title_alt | NUMERICAL SIMULATION OF ELECTRIC CURRENTS, MAGNETIC FIELD AND ELECTRODYNAMIC FORCES IN POWER TRANSFORMER AT EMERGENCY OPERATION USING MATLAB/SIMULINK AND COMSOL |
| title_full | ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОКОВ. МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ЭЛЕКТРОДИНАЛОТЧЕ СКИХ СИЛ В СИЛОВОМ ТРАНСФОРМАТОРЕ В АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ MATLAB/SIMULINK и COMSOL |
| title_fullStr | ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОКОВ. МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ЭЛЕКТРОДИНАЛОТЧЕ СКИХ СИЛ В СИЛОВОМ ТРАНСФОРМАТОРЕ В АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ MATLAB/SIMULINK и COMSOL |
| title_full_unstemmed | ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОКОВ. МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ЭЛЕКТРОДИНАЛОТЧЕ СКИХ СИЛ В СИЛОВОМ ТРАНСФОРМАТОРЕ В АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ MATLAB/SIMULINK и COMSOL |
| title_short | ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОКОВ. МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ЭЛЕКТРОДИНАЛОТЧЕ СКИХ СИЛ В СИЛОВОМ ТРАНСФОРМАТОРЕ В АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ MATLAB/SIMULINK и COMSOL |
| title_sort | численный расчет электрических токов. магнитного поля и электродиналотче ских сил в силовом трансформаторе в аварийных режимах с использованием matlab/simulink и comsol |
| topic | силовой трансформатор токи включения токи короткого замыкания магнитное пoле MATLAB/SIMULINK Comsol |
| topic_facet | power transformer inrush current short-circuit current magnetic field Matlab/Simulink Comsol силовой трансформатор токи включения токи короткого замыкания магнитное пoле MATLAB/SIMULINK Comsol |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1443 |
| work_keys_str_mv | AT podolʹcevad numericalsimulationofelectriccurrentsmagneticfieldandelectrodynamicforcesinpowertransformeratemergencyoperationusingmatlabsimulinkandcomsol AT kontorovičln numericalsimulationofelectriccurrentsmagneticfieldandelectrodynamicforcesinpowertransformeratemergencyoperationusingmatlabsimulinkandcomsol AT podolʹcevad čislennyjrasčetélektričeskihtokovmagnitnogopolâiélektrodinalotčeskihsilvsilovomtransformatorevavarijnyhrežimahsispolʹzovaniemmatlabsimulinkicomsol AT kontorovičln čislennyjrasčetélektričeskihtokovmagnitnogopolâiélektrodinalotčeskihsilvsilovomtransformatorevavarijnyhrežimahsispolʹzovaniemmatlabsimulinkicomsol |