وثيقة

Stacked delta design of three-phase permanent-magnet fault current limiters.

المعرف
DOI: 10.53540/tjer.vol18iss1pp26-35
المصدر
The Journal of Engineering Research (TJER), v. 18, no. 1, p. 26-35.
المساهمون
عناوين أخرى
تصميم دلتا مكدس لمحددات تيار الخطأ ثلاثية الطور المعتمدة على المغناطيس الدائم.
الدولة
Oman.
مكان النشر
Muscat
الناشر
College of Engineering, Sultan Qaboos University.
ميلادي
2021-10-06
اللغة
الأنجليزية
الملخص الإنجليزي
his paper proposes an improvement for the dynamic performance of pre-saturated stacked permanent magnet biased three-phase fault current limiter (PMFCL) through COMSOL finite element simulation. The nonlinear demagnetization behaviour of the permanent magnet, especially in the upper part of the B-H curve with negative magnetic field intensity, has been modelled through the Jiles-Atherton method. This enables a realistic representation of the PMFCL dynamic behaviour throughout its entire operations of pre-fault, fault, and fault removal, respectively. The experimental measurements were considered to validate the trends of the simulation outcomes during the entire operation of PMFCL. Extensive finite element simulation shows that the stacked design of PMFCL can increase the capability of fault current limiting with proper selection of the number and arrangement of the AC coils around the iron core (soft magnet). Results reveal that the division of AC coils into series differential connected sub coils, with an even number, can increase the limiting capability by increasing the AC coil number of turns, without exceeding the permissible tolerances of voltage drop and power losses. Moreover, this stacked design is subjected to parametric investigation for different fault types, either symmetrical or unsymmetrical, or even when changing the fault current peak value.
ISSN
Online: 1726-6742
Print: 1726-6009
الملخص العربي
يقترح هذا البحث تحسينًا للأداء الديناميكي لمحدد التيار الخطأ ثلاثي الطور سابق التشبع بواسطة المغناطيسيات الدائمة من خلال محاكاة العناصر المحدودة باستخدام برنامج COMSOL. تم نمذجة سلوك إزالة المغناطيسية اللاخطية للمغناطيس الدائم، خاصة في الجزء العلوي من منحنى B-H للحقل المغناطيسي السلبي، من خلال طريقة Jiles-Atherton التي تتيح تمثيلاً واقعيًا للسلوك الديناميكي لمحدد التيار خلال جميع مراحل تشغيله: قبل الخطأ، أثناء الخطأ، وبعد إزالة الخطأ. تم التحقق من صحة نتائج المحاكاة من خلال القياسات التجريبية لمقارنة الاتجاهات خلال دورة التشغيل الكاملة لمحدد التيار. أظهرت محاكاة العناصر المحدودة الموسعة أن التصميم المكدس لمحدد التيار يمكن أن يزيد من قدرة الحد من تيار الخطأ مع الاختيار المناسب لعدد وترتيب الملفات المتناوبة حول القلب الحديدي (المغناطيس الناعم). تكشف النتائج أن تقسيم ملفات التيار المتناوب إلى ملفات فرعية متصلة تفاضليًا على التوالي، بعدد زوجي، يمكن أن يزيد من قدرة الحد مع زيادة عدد لفات الملف، دون تجاوز الحدود المسموح بها لانخفاض الجهد وخسائر الطاقة. علاوة على ذلك، يخضع هذا التصميم المكدس للتحقيق البارامتري لأنواع مختلفة من الأخطاء، سواء كانت متماثلة أو غير متماثلة، أو حتى عند تغيير قيمة ذروة تيار الخطأ.
قالب العنصر
مقالات الدوريات