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제안 방법
- FEM 시뮬레이션을 통해 변압기의 정전용량과 인덕턴스를 구하고, 회로에 대입하고, 모델링함으로서 변압기 코어 구조 등에 의한 각각의 권선들의 전압분담의 비선형성을 어느 정도 고려할 수 있는 방법을 제시하였다. 본 논문은 변압기 내부에 각각의 권선들이 균일하지 않은 전압을 분담하고 있다는 사실만을 보였으며, 실제로도 데이터가 어느 정도 신뢰도를 가질지 실험을 통해 검증이 필요하다고 판단된다.
- FLUX 2D 프로그램을 이용해서 해석 할 때는 1/12 model인 그림 와 같은 도면을 축대칭 해석 하였고, 고압 측의 Epoxy 안쪽에 있는 도체 묶음들 사이에 정전용량과 인덕턴스만을 적용하여 회로를 모델링 하였다.
- 고압 측 권선에 1kV를 인가하여 도체 묶음 사이에는 200V씩 분담되었다고 보고, parameter값들을 입력해서 해석하였다. 해석 프로그램 내에서 직접 정전용량(C)값을 산출 할 수는 없기 때문에 전계 에너지 값을 산출해 내고, 각 도체 묶음들 사이의 전위차를 고려하여 정전용량(C)값을 얻었다.
- 변압기내부에 턴 간 전압이 불균형을 이루기 때문에 일반적인 변압기 등가회로에서 문제를 해결 할 수 없다. 그래서 본문에서는 변압기의 구조적 비선형성을 고려하게 되는 FEM 시뮬레이션을 통해서 정전용량과 인덕턴스 값을 산출하고, 그것을 회로 모델링에 적용하는 방법을 제안하였다.
- 변압기 권선법에는 연속 권선법(Continuous winding), 인터리브 권선법(Interleaved winding)과 한 턴에 한 개 이상의 도체를 가지는 병렬도체 인터리브 권선법(Interleaving with 2-parallel conductors per turn)등 여러 가지 방법이 있다. 본문에서는 연속 권선법을 고려하여 모델링 한다.
대상 데이터
- 아래와 같은 사양의 2 MVA 몰드변압기를 해석 및 적용대상으로 선정해서 FEM해석을 하였다. <그림2>와 같이 3개의 leg에 고압/ 저압 측 권선이 동심원으로 감아져 있다.
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