Optimizacija glavne izolacije energetskog transformatora

master's thesis

• Title (english): Optimization of main insulation of power transformer
• Author: Luka Dabo
• Mentor: Ivica Pavić (mentor)
• Committee member: Ivica Pavić (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Juraj Havelka (član povjerenstva)
• Committee member: Goran Grdenić (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; Zagreb
• Defense date and country: 2022-09-15, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Electrical Engineering

Abstract

Glavnim razmacima u energetskom transformatoru razumijevaju se razmaci između namota te između namota i uzemljenih dijelova. Pripadajuća izolacija dimenzionira se temeljem proračuna električnog polja primjenom numeričkih metoda, pri čemu se najčešće koristi metoda konačnih elemenata. Ovaj rad bavi se optimizacijom glavnih razmaka energetskog transformatora. U tu svrhu razrađena je metodologija za automatizirano crtanje geometrije namota i elemenata glavne izolacije. Razrađena je metodologija za analizu električnog polja na kritičnim mjestima te za crtanje silnica i određivanje faktora sigurnosti koji su preduvjeti za odabir optimalnog rješenja. Na nekoliko primjera konfiguracije namota, provedena je optimizacija glavnih razmaka energetskog transformatora korištenjem dva optimizacijska algoritma, nastala kao kombinacija znanja iz područja glavne izolacije transformatora i standardnih metoda pretraživanja. Zbog brzine izvođenja, dobiveni optimalni glavni razmaci razumijevaju pojednostavljeni model. Za provjeru točnosti rješenja dimenzionirana je kompletna glavna izolacija (sa svim barijerama) te su provjereni faktori sigurnosti i maksimalno polje na svim mjestima u izolaciji.

Abstract (english)

The main distances in the power transformer are the distances between the windings and between the windings and grounded parts. The associated insulation is dimensioned based on the calculation of the electric field using numerical methods, most often using the finite element method. This paper deals with the optimization of the main distances of the power transformer. For this purpose, a methodology for automated drawing of winding geometry and main insulation elements has been developed. A methodology has been developed for the analysis of the electric field in critical places and for drawing forces and determining the safety factors that are prerequisites for selecting the optimal solution. On several examples for a particular winding configuration (LV-HV), the optimization of the main distances of the power transformer was performed using two optimization algorithms. Both algorithms have been created as a combination of knowledge in the field of main isolation of transformers and standard search methods. Due to the speed of execution, the obtained optimal main distances require a simplified model. To check the accuracy of the solution, the complete main insulation (with all barriers) was dimensioned with the safety factors and the maximum field checked at all places in the insulation.

• Keywords: Glavna izolacija; optimizacija; faktor sigurnosti; energetski transformator; glavni razmaci; maksimalno električno polje
• Keywords (english): Main insulation; optimization; safety factor; power transformer; main distances; maximum electric field
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:896984
• Study programme: Title: Electrical Engineering and Information Technology; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije (magistar/magistra inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2023-01-14 20:16:39