مقاله IEEE استفاده از کانورتورهای الکترونیک قدرت برای کاهش جریان هجومی ترانسفورماتور

مقاله IEEE استفاده از کانورتورهای الکترونیک قدرت برای کاهش جریان هجومی ترانسفورماتور

عنوان مقاله:

Use of Power Electronic Converters to Suppress Transformer Inrush Current

Abstract—Magnetizing inrush current in transformer results from any abrupt changes of the magnetizing voltage. When a transformer is first energized a transient current up to 10 to 50 times larger than the rated transformer current can flow for several cycles. This current is called as magnetizing inrush current.
Magnitude of this current is dependent on number of parameters like switching instant of supply voltageو residual flux the hysteresis characteristics of the transformer core impedance of the primary circuit etc. This magnetizing inrush current causes system disturbances and damages the transformer windings.
To improve this situation inrush current is required to be reduced. This paper discusses inrush current limiters that reduce inrush current at the time of switching of the transformer. Here inrush current limiters using power electronic converters like diode bridge with DC reactor and voltage source PWM converter are used.
Simulations using MATLAB are carried out and results are tabulated. Experiment using DC reactor type inrush current limiter are carried out and results are given in the paper.

Key words: Transformer inrush current Core saturation Residual flux DC reactor PWM converter

استفاده از کانورتورهای الکترونیک قدرت برای کاهش جریان هجومی ترانسفورماتور

چکیده

جریان هجومی مغناطیس­ شوندگی در ترانسفورماتور ناشی از هرگونه تغییرات در ولتاژ مغناطیس­ شوندگی است. زمانیکه ترانسفورماتور برای اولین بار برق­ دار می­ شود، ممکن است جریان گذرایی به اندازه­ ی 10 الی 50 برابر جریان نامی ترانسفورماتوربه مدت چندسیکل عبور کند. این جریان تحت عنوان جریان هجومی مغناطیس­ شوندگی شناخته می­ شود. اندازه­ ی این جریان به تعدادی از پارامترها مثلا لحظه­ ی کلیدزنی ولتاژ منبع تغذیه،شار پسماند، مشخصه­ ی هیسترزیسِ هسته­ ی ترانسفورماتور،امپدانس مدار اولیه و غیره بستگی دارد. این جریان هجومی مغناطیس­ شونده باعث ایجاد اختلالات وآسیب به سیم­ پیچی ترانسفورماتور می­ شود. برای بهبود این شرایط بایستی جریان هجومی کاهش یابد. این مقاله به بررسی محدود­کننده جریان هجومی که جریان هجومی را در زمان سوئیچینگ ترانسفورماتور کاهش می­ دهد می­ پردازد. در اینجا،محدودکننده­ های جریان هجومی با استفاده ازمبدل­ های الکترونیک قدرت همانند پل دیودی با راکتور DCو مبدل PWMمنبع ولتاژاستفاده می­ شود. شبیه­ سازی­ ها با استفاده از نرم­ افزار MATLABانجام شده و نتایج بدست آمده در جدول آورده شده است. آزمایش با استفاده از محدودساز جریان هجومی نوع راکتور DC انجام شده ونتایج بدست آمده درمقاله آورده شده است.

کلمات کلیدی

جریان هجومی ترانسفورماتور، اشباع هسته، شار پسماند، راکتور DC، مبدل PWM.

.