Modeling of the windings for determining the transient voltages transferred in a power transformer

• Autores: Ramos Carrión, Jorge, Arroyo Villanueva, Eduardo
• Formato: artículo
• Fecha de Publicación: 2019
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: Revista UNI - Tecnia
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:oai:revistas.uni.edu.pe:article/581
• Enlace del recurso: http://www.revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/581
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Modelamiento de arrollamientos, tensiones transitorias propagadas y tensiones transitorias transferidas.

The present article exposes the development of the research on the modeling of the windings of a power transformer to determine and analyze the transient voltages transferred to the secondary winding when an atmospheric impulse voltage is applied to the primary winding. Each winding is modeled considering its geometric and constructive form by means of concentrated electrical parameters - Resistance, Dielectric Conductance, Series Capacitances, Earth Capacitance, Inductiveness and Mutual Inductance - calculated with conventional formulations, which are incorporated into an integral model of the windings that explains his behavior in front of surges. The analysis is carried out with the support of a software of fast transients in the time domain, being able to demonstrate the utility of the model since it is possible to calculate, inside the windings, the transient voltages propagated and transferred, allowing the study of the stresses dielectrics in the insulation of the windings to improve their dosage and geometry in the design process of the power transformer.
El presente artículo expone el desarrollo de la investigación sobre el modelamiento de los arrollamientos de un transformador de potencia para determinar y analizar las tensiones transitorias transferidas al arrollamiento secundario cuando se aplica una tensión tipo impulso atmosférico al arrollamiento primario. Se modela cada arrollamiento considerando su forma geométrica y constructiva por medio de parámetros eléctricos concentrados - Resistencia, Conductancia Dieléctrica, Capacitancias Serie, Capacitancia a Tierra, Inductancia Propia e Inductancia Mutua – calculados con formulaciones convencionales, los que se incorporan a un modelo integral de los arrollamientos que explica su comportamiento frente a sobretensiones. El análisis se realiza con el apoyo de un software de transitorios rápidos en el dominio del tiempo, lográndose demostrar la utilidad del modelo ya que se pueden calcular, al interior de los arrollamientos, las tensiones transitorias propagadas y transferidas, permitiendo el estudio de los esfuerzos dieléctricos en los aislamientos de los arrollamientos para mejorar su dosificación y geometría en el proceso de diseño del transformador de potencia.