ABB از شبیه سازی الکترواستاتیک برای طراحی تپ چنجرها استفاده می کند
خانوارها و صنایع به طور یکسان به نیروی برق قابل اعتماد بستگی دارند. برای پاسخگویی به نیازهای انرژی مختلف کاربران نهایی و مصرف کنندگان، شبکه برق در حال انجام یک تعمیر اساسی برای ارتقای فناوری با بیش از 100 سال قدمت است. زیرساخت جدید – شبکه هوشمند – برای سیستم های الکتریکی قابل اعتماد، اقتصادی و سازگار با محیط زیست در حال توسعه است. یک نمونه عالی از تجهیزات برای شبکه هوشمند از ABB آمده است. در کنار بسیاری از محصولات دیگر، ABB سریعترین تپ چنجر جهان را برای کنترل ولتاژ ترانسفورماتور قدرت معرفی کرده است. شبیهسازی الکترواستاتیک، شبیهسازی تنش دیالکتریک، و آزمایش ولتاژ بالا نقش مهمی در کار طراحی آنها دارند.
روی Changers Control Power Transformer Voltage ضربه بزنید
در شبکه هوشمند ، ترانسفورماتورها باید بتوانند به سرعت ولتاژ را تنظیم کنند تا به تعادل بارها و تولید کمک کنند. این کار با یک تپ چنجر انجام می شود که تعداد چرخش ها را در سیم پیچ ترانسفورماتور اولیه یا ثانویه تغییر می دهد تا نسبت ولتاژ را کنترل کند. در حالی که تعویضکنندههای شیر برای سالها در دسترس بودهاند، شیر تعویضکنندههای جدید آماده شبکه هوشمند دارای دستگاههای مبتنی بر مکاترونیک هستند که سوئیچینگ سریع را امکانپذیر میکنند. کارشناسان ترانسفورماتور ABB در آلامو، تنسی، اخیراً سریعترین تپچنج جهان را معرفی کردهاند، تغییر دهنده بار راکتانس خلاء (VRLTC™)، که دارای زمان سوئیچینگ کمتر از یک ثانیه است. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد دستگاه، VRLTC را در وب سایت ABB بررسی کنید .
استرس دی الکتریک در داخل VRLTC
اجزای اصلی VRLTC شامل مجموعه های سوئیچینگ، یک سیستم محرک موتور سروو که حرکت سوئیچینگ دقیق و سریع را ارائه می دهد و سیستم های نظارت و کنترل می باشد.
نمای جلویی VRLTC™ (تغییرگر بار راکتانسی خلاء)، سریعترین تعویضکننده شیر در جهان.
VRLTC در کنار ترانسفورماتور با مجموعه های سوئیچینگ که در یک مخزن پر از روغن قرار گرفته اند نصب می شود که از طریق الکترودها به سیم پیچ های ترانسفورماتور متصل است. یکی از چالشهای اصلی طراحی که این تیم با آن روبرو بود، این بود که چگونه میتوان مطمئن شد که تخته مانع اپوکسی جامد که الکترودهای متصل کننده ترانسفورماتور را با مجموعههای سوئیچ چنجر نگه میدارد، و همچنین تخته نصب چند لایه اپوکسی G10، میتواند در برابر استرس دی الکتریک ناشی از آن مقاومت کند. با اختلاف پتانسیل الکتریکی هزاران ولت. با طول عمر عملیات ایمن بیش از 30 سال، آزمایش به تنهایی راهی عملی برای مطالعه پارامترهای طراحی حیاتی، مانند پیری مواد و پیکربندی نامحدود شکل اجزا و فاصله بین ویژگی ها نخواهد بود. به همین دلیل است که تیم به شبیه سازی الکترواستاتیک در COMSOL Multiphysics® روی آورد.
شبیه سازی تنش دی الکتریک با استفاده از COMSOL Multiphysics از کلیدهای بای پس (نشان داده شده در موقعیت باز) و مجموعه های قطع کننده خلاء هنگام اعمال ولتاژ در دو فاز مجاور. مجموعه سمت راست زمین است.
شبیه سازی و آزمایش الکترواستاتیک
یکی از وظایف مربوط به برد نصب G10 است که کلیدهای بای پس و قطع کننده های خلاء را نگه می دارد. با این حال، یک مشکل قبل از شروع شبیهسازی، نحوه آمادهسازی مجموعه بزرگ Creo™ Parametric CAD، که شامل بیش از 500 قسمت بود، برای شبیهسازی بود. در اینجا، محققان ABB از LiveLink™ for Creo™ Parametric برای ایجاد یک پیوند دو طرفه بین COMSOL و Creo™ Parametric استفاده کردند و امکان ارتباط کامل نمایشهای هندسی در برنامهها را فراهم کردند. با پیوند دادن نرم افزار CAD خود با COMSOL، این تیم توانست تکرارهای طراحی را اجرا کند و پیکربندی برد را برای به حداکثر رساندن طول عمر پیش بینی شده VRLTC تغییر دهد.
آزمایش دقیق طرح تعویض شیر در آزمایشگاه ولتاژ بالا ABB انجام شد. این آزمایش ها حد بالایی مقاومت دی الکتریک طرح را تعیین کردند. مقایسه نتایج تجربی حاصل از ضربه صاعقه و همچنین تنش ولتاژ بالا 60 هرتز با نتایج شبیهسازی تطابق بسیار خوبی را نشان میدهد. این اعتبار دادههای شبیهسازی با آزمایشها برای دستیابی به اطمینان در استراتژی شبیهسازی و ابزارهای مورد استفاده مهم است.
1 میلیون سوئیچ ضربه ای و بیش از 30 سال کارکرد
با استفاده از شبیه سازی و آزمایش الکترواستاتیک، ABB توانست طراحی VRLTC را بهینه کند و می تواند 1 میلیون عملیات سوئیچینگ را که ثابت شده بیش از 30 سال دوام دارند، به طور قابل اعتماد ارائه دهد. با مطالعه مقاله “ طراحی پیشرفته شبیه سازی استرس دی الکتریک ABB Smart Grid-Ready Tap Changers ” درباره این پروژه قابل توجه بیشتر بدانید. شما می توانید این مقاله و بسیاری موارد دیگر در مورد شبیه سازی های الکترومغناطیسی را با مطالعه درج IEEE Spectrum 2013، Multiphysics Simulation ، بررسی کنید .
Creo علامت تجاری PTC Inc. یا شرکت های تابعه آن در ایالات متحده و سایر کشورها است.
- لینک دانلود به صورت پارت های 1 گیگابایتی در فایل های ZIP ارائه شده است.
- در صورتی که به هر دلیل موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید به ما اطلاع دهید.
برای مشاهده لینک دانلود لطفا وارد حساب کاربری خود شوید!
وارد شویدپسورد فایل : پسورد ندارد گزارش خرابی لینک
دیدگاهتان را بنویسید