3D Finite Element analysis of magnetic shunts and aluminum shields in clamping frames of distribution transformers

Mokkapaty, Sudheer; Weiß, Jens; Schramm, Andre; Magdaleno-Adame, Salvador; Olivares-Galván, J. C.; Schwarz, Harald

doi:10.1109/ropec.2015.7395069

Cited by 6 publications

(4 citation statements)

References 23 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Eddy current shielding is another flux rejection technique which is suitable for odd-shaped tanks. However, the disadvantage of this method is eddy current losses are produced within the shield itself and the repelled flux from the shield can cause overheating in nearby structural parts [12].…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Shielding measures of power transformer to mitigate stray loss and hot spot through coupled 3D FEA

Dasara

Mishra

2017

High Voltage

View full text Add to dashboard Cite

Leakage flux generated in the power transformers cause stray losses in metallic parts of the transformer. Stray losses largely affect the transformer hot spot which leads to thermal failure. It is necessary to mitigate the impact of leakage flux on metallic parts by employing magnetic shunts and eddy current shields. Preeminently clamping structures like flitch plate and end frames experience substantial losses, hence combinations of shielding can be used for better loss reduction. In this study, a case study is performed on a 315 MVA, 420/27 kV single-phase generator power transformer. This work is based on coupled three-dimensional (3D) finite-element analysis (FEA) of the transformer model. A new type of magnetic shunt is explored; also different design combinations of shielding are specified in this work for efficient mitigation of hot spots as well as tank walls.

show abstract

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Shielding measures of power transformer to mitigate stray loss and hot spot through coupled 3D FEA

Dasara

Mishra

2017

High Voltage

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Stray losses occurred in the different parts of the transformer, such as core clamps, walls, and top-plates of the tank, etc., can be calculated easily using FEA [11,12,13]. Similarly, efficiencies of different shielding and shunting applications for losses caused by leakage fluxes were defined in [14,15,16]. In all these studies, one of the main drawbacks is to model the studied transformer and its components accurately.…”

Section: Pno-load = Pe+ph+pdmentioning

confidence: 99%

Efficient Finite Element Models for Calculation of the No-load losses of the Transformer

Dawood

Çınar

Alboyacı

et al. 2017

International Journal of Engineering &Amp; Applied Sciences

View full text Add to dashboard Cite

Different transformer models are examined for the calculation of the no-load losses using finite element analysis. Twodimensional and three-dimensional finite element analyses models are used for the simulation of the transformer. Results of the finite element method are also compared with the experimental results. The results show that 3-dimensional model provides high accuracy as compared to the 2-dimensional models. However, the 2-dimensional half model is the less timeconsuming method as compared to the 3 and 2-dimensional full models. Simulation time duration taken by the different models of the transformer is also compared. The difference between the 3-dimensional finite element method and experimental results are less than 3%. These numerical methods can help transformer designers to minimize the development of the prototype transformers.

show abstract

“…Literatürde, transformatörlerin kazan kayıplarının hesaplanması, azaltılması ve çeşitli sayısal yöntemler ile analizi çalışmalarına yoğunlukla rastlanmaktadır. Bunun yanı sıra kaçak akıların nüve tutucu elemanlar [2] ve iletken bağlantılarının gerçekleştirildiği bağlantı kutuları *Sorumlu Yazar (Corresponding Author) e-posta : aytac@kocaeli.edu.tr [3] gibi yapısal elemanlar ile çoğunlukla kazan kapağı üzerine yerleştirilen buşinglerin bağlantı noktaları [4][5] gibi kısımlarda bölgesel olarak meydana getirdiği güç kayıpları da literatürde incelenmektedir. Kazan duvarlarında meydana gelen güç kayıpları transformatörün sargı akımları, bağıl kısa devre gerilimi, sargı yapısı, sargılar ile kazan duvarları arasındaki uzaklık gibi fiziksel ve elektriksel parametrelere ek olarak kazanın üretiminde kullanılan malzemenin elektromanyetik özelliklerine de bağlıdır.…”

Section: Gi̇ri̇ş (Introduction)unclassified

Transformatörlerde Kazan Kayıplarının Azaltılmasında En Uygun Yatay Şönt Eleman Boyutu ve Konumunun Parametrik Sonlu Elemanlar Analizleri ile İncelenmesi

Çınar

2019

Politeknik Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

Manyetik şönt kullanımı transformatörlerde meydana gelen kazan kayıplarının azaltılmasında etkin bir yöntemdir. Bu şönt elemanların kazan duvarlarının iç yüzeyine dikey olarak yerleştirilmesi, kazan kayıplarını önemli oranda azaltması sebebiyle transformatör üreticileri tarafından yaygın şekilde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, şönt elemanların yatay biçimde kullanılması durumu değerlendirilmekte ve en uygun şönt eleman boyutu ve konumunun belirlenmesi hedeflenmektedir. Bu amaçla 1250kVA gücünde düşük kayıplı bir dağıtım transformatörü incelenmiştir. Öncelikle, transformatörde meydana gelen kazan kayıpları benzetim çalışmaları ile belirlenmiş ve deneysel ölçümler ile doğrulanmıştır. Ardından kazan kayıplarını etkin biçimde azaltmak için yatay şönt elemanların en uygun boyut ve konumunun belirlenmesi amacıyla parametrik analizler gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, göz önünde tutulan diğer kriterlere de bağlı olarak kazan kayıplarının yaklaşık %80 oranında azaltılabildiğini göstermektedir.

show abstract

3D Finite Element analysis of magnetic shunts and aluminum shields in clamping frames of distribution transformers

Cited by 6 publications

References 23 publications

Shielding measures of power transformer to mitigate stray loss and hot spot through coupled 3D FEA

Shielding measures of power transformer to mitigate stray loss and hot spot through coupled 3D FEA

Efficient Finite Element Models for Calculation of the No-load losses of the Transformer

Transformatörlerde Kazan Kayıplarının Azaltılmasında En Uygun Yatay Şönt Eleman Boyutu ve Konumunun Parametrik Sonlu Elemanlar Analizleri ile İncelenmesi

Contact Info

Product

Resources

About