Определение деформаций проводов обмотки трансформатора, вызванных током короткого замыкания

Abstract

Приводится рассмотрение продольных и поперечных деформаций проводника обмотки трансформатора, вызванных током короткого замыкания. Рассматривается вывод основных полезных соотношений, позволяющих оценить удлинения и сдвиг проводников в обмотке при известном токе, а также приведен расчет поля распределения пространственной деформации проводников в уединенной обмотке. В работе приведен пример расчета распределения пондеромоторных сил для проводников обмотки трансформатора круглого и прямоугольного сечения c использованием метода конечных элементов. Для расчета распределения пондеромоторных сил была использована система уравнений Максвелла и тензор натяжения Максвелла. Для реализации метода конечных элементов был использован пакет COMSOL Multiphysics. В приведенной модели рассматривался ток короткого замыкания, превышающий ток нормального режима в 3 раза. Приведено распределение векторного магнитного потенциала A, распределение поверхностных сил F и результирующие силы, действующие на отдельный проводник.

Consideration of longitudinal and cross deformations of the conductor of a winding of the transformer, caused by current of short circuit is given. The conclusion of the main useful ratios, allowing to estimate lengthening and shift of conductors in a winding at known current is considered, and also calculation of a field of distribution of spatial deformation of conductors is given in a lonely winding. In work the example of calculation of distribution of ponderomotive forces for conductors of a winding of the transformer of round and rectangular section of c is given by use of a method of final elements. For calculation of distribution of ponderomotive forces the system of the equations of Maxwell and a tensor of a tension of Maxwell was used. For realization of a method of final elements the COMSOL Multiphysics package was used. In the given model the current of short circuit exceeding current of a normal mode by 3 times was considered. Distribution of vector magnetic potential of A, distribution of superficial forces of F and the resultant forces operating on the separate conductor is given.