TY - JOUR ID - TI - ZIG-ZAG GROUNDING TRANSFORMER MODELING FOR ZERO-SEQUNCE IMPEDANCE CALCULATION USING FINITE ELEMENT METHOD نمذجة محول تأريض ذات التوصيل النجمة المتداخل لحساب الممانعة الصفرية باستخدام طريقة العنصر المحدود AU - Kassim Rasheed Hameed قاسم رشيد حميد PY - 2015 VL - 8 IS - 3 SP - 63 EP - 87 JO - DIYALA JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCES مجلة ديالى للعلوم الهندسية SN - 19998716 26166909 AB - The grounding transformer is one of most important equipment in power energy system. This paper describes the modeling of zig-zag grounding transformer wound core type with varying degrees of complexity. In this paper, the Finite Element model (FEM) of zig-zag grounding transformer with non-linear magnetic characteristic for iron core is built using ANSYS software electromagnetic package. A numerical method, based on Finite Element Analysis (FEA), is presented for computing the zero-sequence impedance of grounding transformer. The analysis method is based on the two dimensions (2D) model and this model was solved by using the magnetic vector potential formulation (A).The main purpose of this paper is performing the modeling of the three-phase zig-zag grounding "wound core" transformer in 2D FEM for any capacity of transformer (100KVA- 1000KVA) and the Finite Element techniques are used for the magnetic field analysis to evaluate the magnetic field and to determine their distribution at any region inside the core window and winding.Two types of analyses were performed, including static and transient analysis. The transient analysis in this work is simulated by direct coupling the 2D transformer model with external circuit (voltage sources) .The simulation results prove the analysis' correctness and validity, and the result of zero-sequence impedance of grounding transformer is verified by comparison with experimental result. Those measured in the Diyala transformer factory once the grounding transformer has been built. A good agreement of the computational results with experimental result by using this FEM model of zig-zag grounding transformer allowing us to know the transformer behavior before manufacturing them and, thus reducing the design time and cost.

تعتبر محول التأريض واحدة من أهم العناصر في نظام القدرة الكهربائية. في هذا البحث يقدم وصف لنموذجة محول تأريض ذو القلب الحديدي الملفوف ذات توصيل النجمة المتداخل (zigzag ) وبدقة عالية للشكل الهندسي المعقد. ان أنموذج (موديل) محول التأريص ذات التوصيل النجمة المتداخل تم بنائه باستخدام برمجية (ANSYS ).ان طريقة التحليل العددي المعتمدة على تقنية العنصر المحدود استخدمت لحساب الممانعة الصفرية لمحول التأريض.ان التحليل تم أجرائه على أنموذج ثنائي الأبعاد لمحول التأريض وحل باستعمال صياغة الجهد المغناطيسي المتجه. ان الغرض الاساسي من هذا البحث هو بناء أنموذج لمحول التأريض ذو القلب الحديدي الملفوف ذات التوصيل النجمة المتداخل بطريقة العنصر المحدود ثنائي الابعاد بسعة (100KVA الى 1000 KVA) وان تقنية العنصر المحدود استخدمت في تحليل المجال المغناطيسي لتحديد توزيع الفيض المغناطيسي في القلب الحديدي والملفات. نوعان من التحليل تم استخدامها تتضمن التحليل الساكن والتحليل العابر, وان التحليل العابر في هذا العمل تم أجراء محاكاة للمحول من خلال تعشيق الكهربائي بين أنموذج المحول والدائرة الكهربائية الخارجية (مصدر جهد كهربائي). ان نتائج المحاكاة برهنت ان التحليل ذو صلاحية صائبة وان قيم الممانعة الصفرية لمحول التأريض تم تحقق منها بمقارنتها مع القيم العملية المقاسة في مصنع محولات ديالى المصنع لتلك المحول .وكانت قيم الممانعة الصفرية متفق بشكل جيد ودقيق مع القيم العملية. لذا ان استخدام أنموذج محول التأريض هذا يساعدنا على معرفة سلوك محول التأريض قبل تصنيعه وهذا يوفر وقت وجهد. ER -