トランスの絶縁材温度が異なる場合の巻線短絡特性の研究

科学分野:

• 電気工学
• 材料科学
• 機械工学

背景:

• トランスの短絡耐性は、電力システムの安定性に不可欠です。
• 既存の研究では、巻線の機械的特性に対する温度の影響が見過ごされがちです。
• 正確な機械的評価には、温度依存の材料挙動を考慮する必要があります。

研究 の 目的:

• 短絡条件下でのトランス巻線力学のための温度認識型計算方法を開発すること。
• 巻線材料の弾性率とケイ素鋼のBH曲線に対する温度の影響をモデル化すること。
• 機械学習を使用してトランス巻線変位の予測モデルを作成すること。

主な方法:

• さまざまな温度での材料試験（導体、絶縁体、ケイ素鋼）を実施しました。
• 温度依存の弾性率とBH曲線の数理モデルを開発しました。
• 温度効果を組み込んだ計算方法を提案し、予測のためにランダムフォレストアルゴリズムを採用しました。
• 750kV変圧器を使用して方法を検証しました。

主要な成果:

• 弾性率とBH曲線の温度依存変動規則を確立しました。
• 部品温度を考慮して、漏洩磁場、短絡力、巻線変位を計算しました。
• 短絡変位のランダムフォレストベースの予測モデルを開発しました。
• 750kV変圧器で計算方法の実現可能性を検証しました。

結論:

• 温度は、短絡イベント中のトランス巻線力学に大きく影響します。
• 提案された温度認識型計算方法は、機械的評価の精度を向上させます。
• 開発された予測モデルは、トランスの短絡容量を評価するための新しいアプローチを提供します。